LTC1562是新一代可调谐、直流精确、连续时间滤波器产品中的第一款，具有非常低的噪声和失真。它包含四个独立的二阶，3端滤波器块，电阻可编程的低通或带通滤波功能高达150kHz，并有一个完整的PC板占地面积小于一角钱。此外，如果将一个或多个编程电阻替换为电容，该部件可以提供任意连续时间的极零响应，包括高通、陷波和椭圆。LTC1562的中心频率(f(0))是内部修整的，绝对精度为0.5%，并且可以通过外部电阻在10kHz到150kHz的每个二阶段中独立调节。其他功能包括:

• 轨对轨输入和输出

• 宽带信噪比(SNR)为103dB

• 总谐波失真(THD)在20kHz为-96dB，在100kHz为-80dB

• 内置多输入求和和增益功能;具有118dB动态范围

• 单或双电源操作，4.75V至10.5V总计

• 逻辑控制下的“零功率”关机模式

• 不需要时钟，锁相环，DSP或调谐周期

在SSOP封装中，LTC1562提供8极可编程连续时间滤波，总表面贴装板面积(包括编程电阻)为0.24平方英寸(155毫米(2))，比美国10美分硬币还小。该滤波器还可以在要求紧凑、灵活、高动态范围或更少精密元件的应用中取代运放- r - c有源滤波器电路和LC滤波器。

里面有什么?

如图1所示，LTC1562包括四个相同的3端子模块。每个都包含有源电路，精密电容器和精密电阻，形成一个灵活的二阶滤波器芯。这些模块的设计使滤波器像运算放大器一样易于配置。3端子的安排最大限度地减少了必要的外部部件的数量，一个完整的二阶滤波器具有任意可编程的f(0)， Q和增益。图2显示了一个模块的内容，以及三个外部电阻，形成一个完整的低通/带通滤波器(LTC1562最基本的应用)。在图2中，在V(In)源和LP输出引脚之间出现低通响应，同时在BP输出引脚处出现带通响应。两种输出都具有最大可能信号摆幅的轨对轨能力，因此具有最大信噪比(SNR)。

LTC1562是通用的;它并不局限于图2的低通/带通滤波器。当然，对多个部分进行Casc会产生更高阶的过滤器(图3a)。如果外部输入电阻(图2中的R(IN))被电容器C(IN)取代，则会产生高通响应，C(IN)只设置增益，而不设置临界频率(图3b)。具有任意零的响应(例如，椭圆或陷波响应)通过具有多个二阶块的前馈连接实现，如图8中的应用电路所示。此外，虚拟地INV输入为每个二阶部分提供了内置的操作能力，例如增益(预放大)，多个输入的求和和加权，或直接接受电流或电荷信号。这些灵活的3端元件是操作滤波器 模块。

虽然LTC1562提供20引脚SSOP封装，但LTC1562是16引脚电路;多余的引脚连接到芯片基板上，应返回到负电源。在单电源应用中，这些额外的V引脚应直接连接到PC板的接地面，以获得最佳的接地和滤波器屏蔽。16针塑料DIP封装也可(咨询工厂)。

直流性能和电源关闭

LTC1562在单电源或双电源电压下工作，通常为5V至10V。它产生一个内部半电源参考点(AGND引脚)，为单电源应用中的输入和输出建立一个参考电压。在这些应用中，AGND引脚应该用电容旁路到地平面(在V(-)处);当使用分路电源时，引脚可以直接连接到地。对于典型的二阶段(单位直流增益)，从滤波器输入到低电压输出的直流失调电压通常为5mV。两个输出摆幅到每个供电轨道的大约100mV内，负载为5k欧姆和30pF。

为了在“休眠”情况下节省功率，SHDN引脚上的逻辑高输入将使LTC1562进入关闭模式，在这种模式下，芯片的电源电流减少到仅结漏(通常来自单个5V电源的2µa)。关断引脚设计用于接受5V摆幅的CMOS电平，例如，当LTC1562由单个5V或分裂±5V电源供电时，可以接受0V和5V逻辑电平。请注意，在LTC1562中，与其他一些产品不同，如果SHDN引脚保持打开状态，则SHDN引脚处的小偏置电流源(约2µa)会导致芯片默认关闭状态。因此，如果不使用关闭功能，用户必须记住将SHDN引脚连接到逻辑低点以正常操作。(这种默认关机约定可以在关机状态下节省系统功率，因为它甚至消除了从驱动逻辑流向偏置电流源的微安电流。)

频率响应

使用如图2和3a所示连接的LTC1562截面，可以实现具有最高8阶(8极)标准全极响应(巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔、高斯等)的低通滤波器;本文稍后将给出实际示例。电阻比编程标准滤波器参数f(0)、Q和增益;这些过滤器参数的所需值可以从表格或FilterCAD for Windows 等软件中找到，这些软件可以从LTC免费获得。

每个二阶段的“LP”和“BP”输出虽然以其在图2中的功能命名，但如果外部元件不是全部电阻，则可以分别显示低通和带通以外的其他响应。图3b的高通配置具有由比率C(IN)/C设置的通带增益，其中C是LTC1562中的内部160pF电容器。图3b中的两个电阻控制f(0)和Q，与其他模式一样。

带通应用可以以两种方式使用LTC1562。在基本配置中，唯一的外部元件是电阻(图2)，BP输出具有V(In)的带通响应。使用输入电容，如图3b所示，BP输出具有如上所述的高通响应，而LP引脚显示带通响应。

f(0)范围约为10kHz-150kHz，主要受所需外部电阻的大小限制。在高f(0)时，这些电阻降至5k以下，严重降低了LTC1562的输出，并增加了THD和其他影响。10kHz的较低f(0)限制反映了1兆欧的任意电阻器幅度限制。LTC1562的MOS输入电路可以容纳比这更高的电阻值，但输入保护电路的结漏电流可能导致直流误差。

设计公式和频率响应编程的进一步细节见LTC1562数据表。

低噪音及失真

LTC1562的有源(即放大器)电路是专门为滤波设计的。正因为如此，滤波器噪声主要是由于电路电阻而不是放大器。放大器也表现出卓越的线性，即使在高频(专利申请中)。使用LTC1562构建的滤波器的噪声和失真性能与使用昂贵，高性能，现成的运放的滤波器相比，需要更多的外部部件和更多的电路板面积(我们知道，因为我们已经构建了它们)。此性能的细节取决于Q和其他参数，并将在下面的特定应用程序示例中报告。与其他低失真电路一样，准确测量失真性能需要输入信号和具有足够低失真层的失真分析设备。

低电平信号可以利用LTC1562的低噪声预放大特性。以单位增益Q = 1和f(0) = 100kHz工作的二阶部分显示出24 μ V(RMS)的典型输出噪声，在10V总电源的满量程输出下提供103dB的信噪比。然而，降低图2中的R(IN)值可以增加增益，而不会增加输出噪声(与许多有源滤波器不同)。在相同Q和f(0)的情况下，增益为100 (40dB)，则测量输出噪声为449 μ V(RMS)或输入参考噪声为4.5 μ V(RMS)—输出信噪比为78dB，输入下降40dB。因此，相同的电路可以通过改变(或切换)输入电阻来处理高信噪比的宽范围输入电平。在刚刚引用的例子中，通过改变R(In)，最大输入信号与最小输入噪声的比值为118dB。

双4阶100kHz巴特沃斯低通滤波器

图4中的实际电路是一个具有巴特沃斯(最大平带)频率响应的双低通滤波器。每一半给出直流精确，单位通带增益低通响应与轨到轨输入和输出。在总电源为10V的情况下，在200kHz带宽下，一个滤波器的实测输出噪声为36 μ V(RMS)，大信号输出信噪比为100dB。在1V(RMS)输入时测得的THD在50kHz时为-83.5dB，在100kHz时为-80dB。图5显示了一个滤波器的频率响应。

8阶30kHz切比雪夫高通滤波器

图6显示了图3b中具有一些实用价值的高速通道配置的直接使用。如图3b所示，四个级联的二阶部分中的每一个在输入路径中都有一个外部电容器。图6中的电阻器设置四个部分的f(0)和Q值，以实现具有0.05dB纹波和30kHz高通角的切比雪夫(等纹波-通带)响应。图7显示了频率响应。该电路的总输出噪声为40µV(RMS)。

8阶100kHz椭圆低通滤波器

图8说明了锐截止滤波如何利用LTC1562的操作滤波器功能。在本设计中，增加了两个外部电容，LTC1562的虚拟地输入和并行路径，在低通滤波器的阻带中获得两个陷波，如图9所示。这个响应在一个八度内下降80dB;总输出噪声为46µV(RMS)，信号。

四倍三阶100kHz巴特沃斯低通滤波器

虚拟地输入灵活性的另一个例子是，通过用R-C-R“T”网络代替图2中的输入电阻，可以增加一个额外的、独立的实极。在图10中，一个10k的输入电阻被分成两部分，两者的并联组合与680pF的外部电容形成一个100kHz的实极。四个这样的三阶巴特沃斯低通滤波器可以从一个LTC1562构建。同样的技术也可以在其他滤波器配置中添加额外的实极，例如，增加图4的电路以从单个LTC1562获得双5阶滤波器。

结论

LTC1562是第一款真正的紧凑型通用有源滤波器，但它提供的仪器级性能可与更大的分立元件设计相媲美。它适用于10kHz-150kHz范围内的应用，信噪比高达100dB或更高(16+等效位)。LTC1562是调制解调器和其他通信系统以及DSP抗混叠或重建滤波的理想选择。