【正文】 Hz,所以此數(shù)據(jù)可用。 (3)排版設(shè)計緊湊，節(jié)省空間；批量生產(chǎn)時，元器件少，裝配、調(diào)試方便。 綜上所述，用 MAX291實現(xiàn)抗混疊濾波器，解決了電網(wǎng)諧波測量中的鏡像效應問題。另外，將印制板整體的地線 面積增大，電源及信號線盡量遠離時鐘。干擾信號的頻段位于 30～ 40次諧波之間。另外由于開關(guān)電容濾波器本身的特點，將連續(xù)波截斷成以開關(guān)頻率為采樣間隔的近似連續(xù)波，所以會帶來一些頻譜失真，失真度最大可達到～ 70 dB。 工作溫度范圍： MAX29C： 0℃～ +70℃； MAX29E： 40℃～ +85℃； MAX29MJA。 GND：地線。 V：負電源 。 OP OUT：獨立運放的輸出端。 開關(guān)電容濾波器需要靠一個時鐘來驅(qū)動電路工作， 該時鐘的頻率應為 3 dB截止頻率的 100倍 通過調(diào)整時鐘，截止頻率的調(diào)整范圍為 — 25KHz。在 MAX29X 系列濾波器集成電路中，除了濾波器電路外還有一個獨立的運算放大器（其反相輸入端已在內(nèi)部接地）。 在集成方案中，電容值是固定的，濾波特性受開關(guān)頻率的控制。這種電荷轉(zhuǎn)移過程產(chǎn)生脈沖電流，可以計算其平均電流，當開關(guān)頻率足夠快時，該電流等效于流過電阻的電流，可看作是電阻被一個電容所取代。開關(guān)電容濾波器可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)靈活使用，一般情況下，可以替代分離或集成連續(xù)時間濾波器。橢圓濾波器有最陡的通帶邊緣過渡特性，但相位特性也最差。 圖 鏡象頻率畸變 抗混疊濾波器的選擇 設(shè)計 抗混疊濾波 器需要首先確定所 希望的濾波特性 (截止頻率、過渡帶衰減等 )，然后選擇能夠滿足應用需求的最佳濾波方案 (有時稱為濾波器類型 )。鏡像效應是由于抽樣的頻率不夠高，在頻率域周期化時產(chǎn)生了頻譜的折疊而引起的。上圖所示為用 CC4046 實現(xiàn)任意數(shù)字的倍頻或分頻電路。由于其最大捕獲頻率范圍與輸入信號波形的占空比 低遁濾波器的 RC 時間 常數(shù)無差，所以具有很寬的捕獲頻率范圍， 即捕獲頻率具有自動掃描功能，使系統(tǒng)迅速進入鎖定狀態(tài)。另外，它的相位差能在 0176。其內(nèi)部電路框圖如圖 。在管腳 1 12 以及電源之間接入電阻是為了減少輸出波形的失真。 8V 越高 ,AI 、 BI 越小，輸出頻率越低，反之亦然。調(diào)整三極管的靜態(tài)工作點，可以改善正弦波的波形失真，在 1 腳 ADJS1端與 6 腳 V+電源端間接電位器可以改善正弦波的正向失真，在 12 腳 ADJS2端與地間接電位器可以改善正弦波的負向失真。充、放電流 IA、 IB的大小由外接電阻決定，當 IA=IB時輸出三角波，否則為鋸齒波。 的簡介 ICL8038 的工作頻率范圍在幾赫茲到幾百千赫茲，其內(nèi) 部組成如圖 所示 ,引腳圖 所示。 （ 5）在對放大器進行供電時，同樣要用到 V12? 電壓。 （ 3）電容參數(shù)的 選?。贺撦d電流為 500mA，若 Vi 電壓為 15V，則等效負載電阻為30 歐姆。正常情況下變壓器輸出功率約為： 16V =?？紤]到整流橋正向壓降，交流電壓應大于 +2 =。穩(wěn)壓電源的電路圖如圖 所示。 仿真時，給定的輸入信號為 1V 的直流電。 第 5 頁 西華大學課程設(shè)計說明書 說明書 3 單元模塊設(shè)計 前置放大器主要是為了提高電路的輸入阻抗 ,一般取 1:1 放大 ,即電壓跟隨器。但是，單純的使用電阻和電容來實現(xiàn)濾波處理，效果不是很好。 方案二 因為 MAX291 的截止頻率是隨著輸入時鐘的變化而變化的，且 clkf ∶ cf ＝ 100∶ 1，因此它的抗混疊濾波的截止頻率就是 10倍的信號輸入頻率，也即 10clk，而且可以隨著輸入頻率的變化而變化，從而起到了跟蹤濾波的功能。但都可以實現(xiàn)抗混疊濾波，跟蹤信號的功能。實際上的信號譜 并不是矩形截止的，同時由于時域有限，高頻分量不可避免。同時采用了 ? A741 運算放大器組成反相加法電路與 MAX291 相連。這樣幾番重復就使頻響呈現(xiàn)波浪形。 MAX291/295 為巴特 沃思 型濾波器，在通頻帶內(nèi)，它的增益最穩(wěn)定，波動小，主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內(nèi)增益恒定的場合。它是利用頻率域?qū)π盘栠M行分析、研究，同時也應用于諸多領(lǐng)域，如通訊發(fā)射機以及干擾信號的測量，頻譜的監(jiān)測，器件的特性分析等等 。而 頻譜 分析儀對于信號分析來說是不 可少的 。其中， MAXIM 公司生產(chǎn)的MAX291/292/293/294/295/296/297 系列 8階低通開關(guān)電容濾波器由于使用方便（基本上不需外接元件）、設(shè)計簡單（頻率響應函數(shù)是固定的，只需確定其拐角頻率即截止頻率 )、尺寸小（有 8pin DIP 封 裝）等優(yōu)點，在 ADC 的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。在 橢圓型濾波器中，第一個傳輸零點后輸出將隨頻率的變高而增大，直到第二個零點處。 為實現(xiàn)頻譜分析儀的抗混疊濾波，在系統(tǒng)構(gòu)建時選取了 MAXIM 公司生產(chǎn)的 MAX291巴特 沃思 型濾波器 。 圖 頻譜分析儀的信號流程 理論上如果遵守抽樣定律，即 sf ≥ 2 cf ,就可以避免鏡像效應產(chǎn)生。 第 3 頁 西華大學課程設(shè)計說明書 說明書 方案比較 方案一 方案二 這兩種方案其實在整體結(jié)構(gòu)上沒有什么區(qū)別，只是具體電路的不同。 該電路主要由輸入信號、隔直電 容、平移、整形、測頻電路、倍頻電路、開關(guān)電容、濾波組成 。 方案選擇 方案一中不需要時鐘電路來驅(qū)動濾波器工作，也不需要分頻電路來實現(xiàn)滿足 MAX291所需要的時鐘頻率，而且只需要一些簡單的電阻、電容即可實現(xiàn)濾波處理，而方案二卻還需要很多集成芯片來完成。系統(tǒng)電路總圖見附錄。 圖 同相放大器 圖 電壓跟隨器 如圖 所示為同相放大器 ,其閉環(huán)電壓增益 : 1/1 RRA FVF ?? 輸入電阻 ici rR? 輸出電阻 0?oR 平衡電阻 Fp RRR //1? 由于 1?VFA ,所以取 01 ??RRF ,電路如圖 所示。結(jié)果如圖 所示： 圖 閉合開關(guān)結(jié)果顯示圖 本次設(shè)計中電路的工作電壓為 +5V和 +12V，各集成芯片的工作電壓也為 +5V 和 +12V， 第 7 頁 西華大學課程設(shè)計說明書 說明書 所以必須設(shè)計一個能輸出兩個電壓的穩(wěn)壓電源?？紤]到電解電容并不是很大，為了穩(wěn)壓輸出穩(wěn)定，交流電壓應該大于 。 （ 2）變壓器輸入功率估計：本設(shè)計中各元件都是低功耗的集成元件，假設(shè)負載電流為 500mA,有效功率 12V =6W。根據(jù)具體情況選擇變壓器功率，如果 是最大電流，可以將變壓器功率取小些，本設(shè)計中選擇變壓器容量為 14VA。 （ 4）這個穩(wěn)壓電路由電橋整流部分、電容濾 波部分、穩(wěn)壓部分構(gòu)成。 ICL8038 是采用肖特基勢壘二極管等先進工藝制成的單片集成電路芯片，外部只需接入很少的元件即可工作，可同時產(chǎn)生方波、三角波和正弦波。觸發(fā)器 FF的輸出端 Q控制外接定時電容的充、放電。 ICL8038 的三角波 — 正弦波變換由內(nèi)部三極管開關(guān)電路與分流電阻構(gòu)成的五段折線近似電路完成。 8V 可以通過電阻和電容與電源相連接來提供電位，通過改變阻值，就可以改變直流電位 8V 的大小。