典型地，抗混叠滤波器用于在数字转换器的输入端对宽带信号进行带限制。此外，随着转换器采样率的变化，抗混叠滤波器的通带也应相应增加或减少。用于高分辨率转换器的频率可调滤波器需要大量昂贵的精密元件。使用LTC1564，数据采集仪器和数字信号处理(DSP)系统的设计人员拥有一个低噪声，连续时间，“砖墙”低通滤波器，其拐角频率f(C)具有数字控制，(f(C)范围为10kHz至150kHz，步进为10kHz)。LTC1564还包括一个数字可编程增益放大器(PGA, 1V/V至16V/V, 1V/V步进)。一个简单的片上锁存数字接口控制拐角频率和增益设置。LTC1564采用小型16针SSOP，工作电压为2.7V至10.5V(单电源或分路电源)。

过滤性能及操作

LTC1564是一种高分辨率滤波器，具有轨对轨输出。具有两个阻带陷波的8阶低通响应在2.5倍f(C)下提供约100dB的衰减，使其适合高分辨率抗混叠滤波。尽管滤波器阶数很高，但在20kHz角频率和单位增益下，宽带噪声仅为33μV(RMS)(典型)，比±5V电源的轨对轨最大信号电平低100dB。在较高的增益设置下，输出参考噪声只略微上升。在最大24dB (16V/V)增益设置下，相同的20kHz响应的输出噪声电平为40μV(RMS)(或输入参考噪声为2.5μV(RMS))。LTC1564中的增益控制是滤波器的一个组成部分，使用专有方法故意最小化总噪声。这种特性很难用单独的可变增益放大器和滤波电路来实现。LTC1564满足低通滤波器的需求，其性能大致为“100-100-100”:100dB阻带衰减，100dB信噪比(SNR)和100kHz带宽。

您不必是过滤器专家或设计人员即可使用LTC1564。只有三个引脚:输入、输出和半电源参考电压点AGND(图1)。其他引脚是数字控制和电源。LTC1564是一种盒装仪器，带有输入和输出插孔以及两个标记为“频率”和“增益”的旋转开关。频率设置“F”和增益设置“G”是通过F和G数字输入引脚输入的4位代码(表1)。此外，将F代码设置为0000，使滤波器保持完全通电状态，但增益为硬零(通常为-100dB)。LTC1564数字输入的逻辑电平名义上是轨对轨CMOS(其中逻辑1为V+，逻辑0为0V，用于单3V或5V或双±5V电源操作)。

应用实例:2片“通用”DSP前端

在图2中，LTC1564滤波器驱动LTC1608 16位500ksps数字转换器(ADC)，实现高度灵活、完整的16位数字信号接口，具有可变增益、可变采样率和高达150kHz的可变带宽。LTC1564的频率设定“F”码和LTC1608的采样率控制CONVST输入端(引脚31)设置信号带宽并进行抗混叠滤波。

例如，LTC1564通带角(f(C))设置为100kHz, LTC1608 ADC的采样率(f(S))为500ksps，在f(S)/2或250kHz的临界折叠频率下提供100dB的抗混叠保护。另一个独立的选择是以低于5·f(C)的速率(f(S))取样。这将使折叠频率(f(S)/2)从2.5·f(C)下降到滤波器滚降带内的某个地方，其中滤波器的抑制将不会高达100dB。这降低了f(S)/2及以上信号的抗混叠抑制，但在许多应用中仍然提供足够的抗混叠保护，特别是如果，通常情况下，f(S)/2及以上的可混叠信号的电平低于f(C)及以下的期望信号。图2的电路可以通过适当选择ADC采样率和滤波器F码来容纳这些选项中的任何一个或两个。

图3显示了图2电路的数字输出的实测FFT频谱。一个40kHz, 100mV(RMS)的正弦波被LTC1564预放大到4.5V(P-P)，几乎跨越了LTC1608 ADC的输入范围。LTC1564的截止频率为50kHz，增益为16V/V, ADC的采样频率为204.8kHz。总谐波失真(THD)下降86dB，动态范围109dB(由于滤波器噪声不随增益增加，可编程滤波器增益将动态范围扩展到单位增益范围之外)。

结论

除了提供高分辨率抗混叠外，LTC1564还可用作重建滤波器，消除数字转换器(DAC)输出端不必要的高频信号频谱。一个简单、紧凑、经济、高性能的数字信号处理和生成系统硬件只需要两个LTC1564，一个ADC和一个DAC