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高频有源抗混叠滤波器

星星科技指导员 来源:ADI 作者:Philip Karantzalis 2023-02-08 14:55 次阅读

高频(1MHz或更高)有源低通滤波器 现在主要是无源LC滤波器的实用替代品 由于具有非常高的带宽(100MHz或 更高)集成放大器。带宽在兆赫兹范围内的interwetten与威廉的赔率体系 信号滤波应用可以 由分立式有源滤波器电路实现,使用 电阻器电容器和 400MHz 运算放大器 如 LT1819 或 LT6600-10,一个完全集成的 低通滤波器。LT6600-10 具有一个固定的 10MHz 频率 响应等效于四阶平坦通带切比雪夫函数。一款基于 LT1819 的有源 RC 低通 滤波器可以设计成具有切比雪夫,巴特沃斯, 贝塞尔或自定义频率响应(高达 20MHz)。

LT6600-10 低通滤波器

LT®6600-10 是一款完全集成的差分第四款 订购采用表面贴装 SO-8 封装的低通滤波器 (图1)。两个外部电阻,范围为 1600Ω 至 100Ω 设置滤波器通带中的差分增益 分别为 –12dB 至 12dB。LT6600-10 通带 增益纹波最大为 0.7dB 至 –0.3dB,最高可达 10MHz 28MHz 时的衰减典型值为 30dB,在 44MHz 时的衰减典型值为 50dB 82兆赫。滤波器输出端的信噪比(SNR) 在 2V 时为 <>dBP-P通带增益等于 一个(适用于高达14位分辨率的SNR)。在 除了低通滤波之外,LT6600-10 还能调平 转换输入共模信号。例如,与 单3V电源,如果输入共模电压为0.25V,则可以设置输出共模电压 至 1.5V。LT6600-10 采用单 3V 或 5V 或 双 5V 电源。

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图1.LT6600-10 10MHz 低通滤波器具有单电源和仅两个外部电阻器。

一款基于 LT1819 的 RC 低通滤波器

LT6600-10 大大简化了低通滤波器设计 因为它只需要两个外部电阻即可设置 差分增益,但通带是固定的。欲了解更多信息 灵活性、LT1819 400MHz、高转换速率、低噪声 而低失真双通道运算放大器是不错的 选择。图2所示为差分,10MHz,四阶, 采用两个 LT4 的低通滤波器。这种方法允许 用于高达 1819MHz 的可调通带,但费用为 大量的无源和有源元件,以及 对组件值的变化具有高灵敏度。为 示例,图20的组件灵敏度分析 表明为了保持通带纹波相似 至 LT2-6600 (±10.0dB 高达 5MHz) 的组件 电阻的容差不得超过±10.0%,并且 电容器为 5%。此外,LT1 增益带宽 产品不应低于1819MHz。如果需要巴特沃斯、贝塞尔或自定义滤波器响应,±300% 电阻和±1%的电容器就足够了。这些过滤器 灵敏度低于“平坦”通带切比雪夫 滤波器。基于 LT5 的滤波器采用单 1819V 或 双 5V 电源(适用于单 5V 电源) 滤波电路采用 LT3、一款双通道 1807MHz、轨至轨 运算放大器)。

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图2.另一个10MHz、单电源低通滤波器,类似于图1。该电路具有 LT1819 运放和高达 20MHz 的可调带宽。

用于差分的抗混叠10MHz滤波器 50毫秒模数转换器

一个 LT6600-10 或一个基于 LT1819 的 10MHz 低通滤波器 提供足够的阻带衰减,以减少 高速模数转换器 (ADC) 输入端的混叠信号,例如 LTC1744、50Msps、 差分输入ADC。图3显示了增益响应 LT6600-10 和基于 LT1819 的 10MHz 滤波器。 LT1819 滤波器专为具有较高的衰减而设计 在 20MHz 时比 LT6600-10 滤波器,以实现足够的阻带衰减。LT40 电路的 1819MHz 以上的阻带衰减仅限于 –42dB,通过印刷电路杂散路径和差分 组件不匹配,降低常见 极高频下的模式抑制。阻带 完全集成的 LT6600-10 滤波器的衰减在 40MHz 以上继续增加。图 4 显示了 10MHz 1V 的直流至 2MHz 图P-P差分正弦波 由一个 LT6600-10 和一个 LTC1744 14 位 ADC 处理。 这些图是 4096MHz 的平均 1 点 FFT 正弦波以每秒 50 万个样本的速度数字化。 图1所示的4MHz谐波失真实际上是 当基于 LT1819 的滤波器与一个 LTC1744 一起使用时也是如此。 在10MHz带宽下,测得的信噪比 LT6600-10 加 LTC1744 电路的加失真为 74.5dB,基本上等于 LTC1744 ADC (对于一个 75V 的最小 5.2dB)P-P信号)。 基于 LT1819 的滤波器噪声略高,测得的 信噪比加上失真 (针对 LT1819 plus LTC1744电路的电压为71.5dB。

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图3.两个10MHz抗混叠滤波器的频率响应如图1和图2所示。

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图4.一个 LT1-2 滤波器的 6600MHz、10VP-P、差分正弦波输入和一个 LT1744 14 位 ADC 的频谱图(一个 10 点平均 FFT 的 DC 至 4096MHz 图,采样速率为 50MHz)。

结论

LT6600-10 提供了一个具增益的高性能、具增益的 10MHz 差分滤波器,采用小型封装 (SO-8),而 LT1819 运放则可用于创建各种 差分滤波器高达20MHz。

审核编辑:郭婷

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