摘要: 图1中的电路是用LTC1068-200(一个开关电容滤波器(SCF)构建块)构建的1kHz 8阶巴特沃斯高通滤波器。
图1中的电路是用LTC1068-200(一个开关电容滤波器(SCF)构建块)构建的1kHz 8阶巴特沃斯高通滤波器。在过去,商业上可用的开关电容滤波器由于其采样数据的性质,用作高通滤波器的用途有限。当滤波器的采样时钟与输入信号混合时,采样数据系统会产生杂散频率。这些伪频率可以包括时钟和输入的和和差,以及它们的谐波的和和差。滤波器的输入必须限制频带,以去除将与时钟混合并最终进入滤波器通带的频率。不幸的是,高通滤波器的通带在频率上向上延伸是其本质。如果你不得不对输入信号进行过多的频带限制,你也会限制滤波器的通带,因此它的用处也就有限了。
图1所示 LTC1068-200 1kHz 8阶巴特沃斯高通滤波器
使这个滤波器与众不同的是200:1的时钟中心频率比(CCFR)和LTC1068-200的内部采样方案。图2a显示了滤波器在100Hz到10kHz频率范围内的幅值响应。为了进行比较,图2b显示了使用LTC1068-25构建的相同过滤器。这是一个25:1的CCFR部件。200:1 CCFR滤波器在阻带中提供了近30dB的最终衰减。高通滤波器的标准幅频图可以被误导,因为它掩盖了前面提到的引入通带的一些杂散信号。图3a是200:1滤波器的频谱图,输入上有一个10kHz的音调。该图显示LTC1068高通滤波器的无杂散动态范围(SFDR)超过70dB。事实上,该滤波器具有70dB SFDR的所有输入信号高达100kHz。在200kHz采样数据系统中,通常需要将输入限制在100kHz(奈奎斯特频率)以下。由于LTC1068使用双采样技术,其有用的输入频率范围扩展到奈奎斯特频率甚至更高,尽管需要一些小心。图3b显示了输入频率为150kHz的LTC1068-200高通滤波器。在50kHz有一个杂散信号,但即使没有输入滤波,SFDR仍然是60dB。对于100kHz至150kHz的输入信号,该滤波器的SFDR至少为60dB。用LTC1068-25构建的同一滤波器的SFDR图如图4所示。请注意,较低的CCFR(25:1)部分仍然管理一个可观的55dB SFDR与10kHz输入。LTC1068-25主要用于带限制应用,如低通和带通滤波器。
图2 a 图1电路的幅频响应
图2 b 使用LTC1068-25的可比滤波器的幅频响应
图3 图1单10kHz输入电路的频谱图
图3 b 图1单150kHz输入电路的频谱图
图4 使用LTC1068-25单10kHz输入的类似滤波器的频谱图显示出可观的55dB SFDR
注意:
本文中的滤波器是使用Linear Technology的FilterCAD (2.0版)用于Windows 设计的。该程序使这些过滤器的设计和优化快速和容易。
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