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[参考译文] TLV170:是否可以使用固定 Q 的可调 FC?

Guru**** 1182590 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV9101, TLV9301, TLV170
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1123322/tlv170-is-adjustable-fc-with-fixed-q-possible

器件型号:TLV170
主题中讨论的其他器件:TLV9101TLV9301

您好!

我正在努力升级到产品中的模拟前端、我希望通过 MCU 将数据采集输入通道从固定 FC 连接到可配置 FC。  我一直在查看 Sallen-Key 和多反馈拓扑(我现在正在使用 Sallen Key)、并且这两种拓扑都出现了问题。

使用以下两篇文章(Sallen Key 和多反馈应用手册):

https://www.ti.com/lit/an/sloa024b/sloa024b.pdf?ts=1659502637496&ref_url=https%253A%252F%252Fsearch.brave.com%252F

https://www.ti.com/lit/an/sboa114/sboa114.pdf?ts=1659503288804&ref_url=https%253A%252F%252Fsearch.brave.com%252F

它们都表示滤波器的 Q 值通过电阻器和电容器连接到 FC。  转角频率似乎由 Q 值调优的一些相同无源器件进行调优。  这意味着我无法在不影响 Q 值的情况下调整滤波器的转角频率。  这是一个问题、因为我希望 Q 值保持在0.707、这样我就不会有过多的衰减或峰值、这会导致快速边沿速率上出现过冲。

是否可以使用其中一种拓扑或不同的拓扑来设计支持可配置 FC 的滤波器、同时保持 Q 值不变?  我计划使用数字电位计针对不同的 FC 值修改电阻器、但现在我看到这样做会导致每次调整滤波器的 FC 时 Q 发生变化。  此时、我认为我走了一条根本不正确的道路。

感谢您的任何反馈!

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    您好、Robert、

    在单位增益 Sallen Key 低通滤波器中、Q 通过两个电容器的比值进行编程、而两个电阻器保持相等。 您可以通过对两个电阻器进行调优、轻松地在不更改 Q 的情况下调整转角频率。 但要始终保持相等。

    在某些有源分频网络中也可以看到这种技术、其中也可以通过单位增益 Sallen Key 高通滤波器实现相同的操作。 通过同时对全部四个电阻器进行调优、可以轻松调整交叉频率。

    如果您希望通过电阻器调优额外调整 Q、则应查看"状态变量滤波器"。

    Kai  

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    您好、Robert、

    Kai 正确。 我们还有另一个称为 有源低通滤波器设计的应用手册 、该手册可能提供有关如何设计 Sallen-Key 和 MFB 的更多信息。  

    我们还可以使用较新的器件、而不是 TLV170。 我建议查看 TLV9301和 TLV9101。  


    此致、

    Robert Clifton  

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    大家好、

    非常感谢您的回复和时间!  现在、我看到、将电阻器设置为相等、将电容器设置为不同的值可实现 Q 和 fc 的调优。   

    那么、正如完整性检查一样、这意味着我可以使用数字电位器作为 fc 调谐选项、并使用两个电容器将 Q 设置为~0.707?  我看到、在应用手册设置 R1=R2中修改第4页公式9周围的公式时。

    这是一个很好的消息、但确实意味着我必须在每个 Sallen 密钥阶段具有2个数字控制的电位器。  你们中的任何一方是否知道客户是否有更智能的方法来处理这种可能使用更少电位计的东西?  如果我可以将级数增加到两个可产生4个极点的 SK 级、那会很好、但这会使组件数相当高。

    我这种情况下的棘手部分是0-3.3V 单电源模拟前端电源、而不是使用+/-2.5或+/-5.0等负电源轨的大量模拟前端。

    我还将查看更改 BOM 并进行一些仿真、以整合您推荐的较新运算放大器。

    再次感谢您的帮助!

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    您好、Robert、  

    视情况而定! 客户是否需要让电路动态更改 fc、或者 他们只关心几个特定的 fc?  

    如果他们需要动态电位计、那么我认为数字电位计可能是他们的最佳选择。  

    此致、

    Robert Clifton  

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    您好、Robert、

    我实际上只需要一些预设的转角频率。  因此、用户可以选择8或10种不同的转角频率。  我曾考虑过无源器件和开关/多路复用器、但这种方法可极大地推动元件和电路板领域的发展、而我控制此功能的最佳方法则是 i2c、因为我的 MCU 没有免费的分立式 IO。

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    您好、Robert、  

    你已经看到了我的想法的方向! 是的、我认为数字电位计可能是更好的选择之一、尽管可能有一些可行的替代方案。 不过、这开始超出了我在运算放大器方面的专业知识!  

    如果您对运算放大器不再有任何疑问、我将继续并关闭此主题。  

    如有任何疑问、请告知我们!  

    此致、

    Robert Clifton  

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    您好、Robert、

    开关电容器滤波器可能会使您感兴趣:

    https://www.ti.com/product/MF10-N?keyMatch=MF10-N&tisearch=search-everything&usecase=GPN

    Kai