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[参考译文] THS4551:第8个有源滤波器品质因数计算

Guru**** 1129500 points
Other Parts Discussed in Thread: THS4551, OPA659, THS4531, THS4531A
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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/779787/ths4551-8th-active-filter-quality-factor-calculation

器件型号:THS4551
主题中讨论的其他器件: OPA659THS4531THS4531A

您好!  

我有一个差分8阶有源滤波器(它包括4个 2阶有源滤波器) 和四 个品质因数。 (Q1、Q2、Q3、Q4)。

如何找到或计算 8阶有源滤波器的总体质量系数?  

谢谢。

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    因此、旧的 FilterPro 程序允许您指定8阶滤波器类型和频率。  

    如果您没有 FilterPro、还有一些供应商程序可以为您执行此操作。  

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    Michael、感谢您的回复。

    我设计了滤波器、它工作正常、但只是这样
    我想知道、所有滤波器的品质因数是否都有简单的计算方法?

    例如、Q1=1.5、Q2=Q3=Q4=3.5

    如何计算所有滤波器的品质因数如此简单?
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    实际上、这些逐级 Q 来自不同滤波器类型的查找表。 因此、我编写了 THS4551数据表、并使用该数据表进行了大量 MFB 滤波器设计。 在模型中进行大量工作、以解决问题、您正在使用哪种类型的滤波器? 有大量应用手册按订单和类型列出了 Q、您是否需要参考。
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    实际上、我可以补充一点、学术界按阶段的 Q 有一点偏-他们都假定总体增益为1、其中 Q 值上升限制了削波-然而、随着设计中的任何增益、Q 值下降设计可降低集成噪声。
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    尊敬的 Michael:

    抱歉、也许我的问题非常简单、我阅读了很多文档、但我没有找到级联滤波器的总 Q 或 BW 实际计算结果。
    如果您能与我分享任何文档、我会很高兴。

    我使用的是 MFB 滤波器、频率:70khz、增益:1、四级和
    第一阶段问:1.5其他:约3.5
    1级带宽:48kHz (+/- 24kHz)
    阶段2-4的带宽:20kHz (+/- 10kHz)

    实际上、我想知道 BW 的变化。 (由于 Q 与 BW 有关)
    逐级、70Khz 的 BW 如何变化?

    第一阶段:应从46Khz 到96kHz (70Khz-24kHz =46Khz 70Khz+24kHz=94Khz)
    如何计算其他阶段(2、3、4阶段)?

    提前感谢
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    听起来像是在做带通吗?
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    是的、带通滤波器。
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    e2e.ti.com/.../8th-order-bandpass-options-in-filterpro.docxI不太熟悉 BP 设计、但我认为任何阶段的 Q 都是 Fo/Fbandwidth

    使用几个以1kHz 为中心的不同形状目标在 FilterPro 中执行8阶运算、得出所附文件中的 Q 值-

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    尊敬的 Michael、非常感谢您、

    我在窄带宽中使用了 chebyshev 0.5dB。

    我认为 BWN = qn / BW (n-1)  

    例如、

    BW1 = 48kHz (第一级 BW 或第二级输入 BW)

    Q2=3、5  (第二级 Q 值)

    BW2= BW1/Q2 = 48/3,5=14kHz (第二级输出带宽)

    BW3=14/3.5=4kHz

    BW4=4kHz/3.5=1、2Khz

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    早上、Aykut、

    再说一次、 我的 BP 设计经验很少-但对 THS4551的熟悉程度很高-如果我了解您所说的内容、并逐步了解 FilterPro 解决方案、它将为我提供完全处于阶段目标的其他内容-即随附的内容 Word 文件、其中我还附加了 FilterPro 文件-不确定当前 TI 在线有源滤波器设计器将提供什么。 采用 ffilterpro FDA 的最终 RC 电路看起来很有问题-对于 THS4551等150Mhz 器件、R 值过高-我相信您会尝试达到这个值

    中心频率为70kHz

    48kHz 带宽、以0.5dB 切比雪夫为中心

    中带1的增益。

    这是相当激进的-我很想了解 THS4551能达到多近-但我不认为我可以使用 FilterPro 中的 RC、可以尝试其他工具、看看是否有更好的效果。 我还有3种其他工具可以尝试从不同的来源使用。 大多数情况下、它们只提供 Fo 和 Q 目标、但其中一个也会尝试提供 RC。

    很显然、它不允许我附加 FilterPro 设计报告、抱歉、

    e2e.ti.com/.../4382.70kHz-center-8th-order-BP-filter-design-in-Filterpro.docx

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    顺便提一下、我确实获得了当前的 TI 在线滤波器设计工具来生成它
    它是与 FilterPro 相同的解决方案、因此仍然使用该代码
    它确实需要比 FilterPro 高得多的 GBP 产品、最初建议使用 OPA659
    很明显、我们已经下载了 TINA 功能、但后来说它将使用理想的运算放大器、因为 OPA659没有模型-实际上有、但不确定发生了什么情况、
    4.尝试在 TINA 中下载并打开、但在那里没有成功。

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    因此、我确实充分利用了这些其他工具之一、并获得了第一个阶段、以确认我的想法(在 TINA 中)、

    该级的 Q = Fo/(Δ F-3dB 跨度)。

    不过、在拓扑结构方面、我在低频率下看到的是、在输入端具有高 R 值的大衰减器-运行输入噪声扫描时显示出相当高的输入噪声。  
    同样、我对有源 BP 滤波器的经验很小-但很奇怪、您是否有 THS4551级的 RC 值、以及它应该做什么-我想运行包括 LG 相位裕度在内的一些 silms。 我仅使用运算放大器进行仿真的阶段所述的形状得到了令人惊讶的良好满足。

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    嘿、Aykut、

    这种小讨论非常好、它最终指出带通滤波器的总体 Q (您的原始问题)也是中心频率/F-3dB 范围。

    现在、我认为它们将中心定义为两个 F-3dB 点的几何平均数。 为46k 至94kHz。 因此、根据此处的定义、总体滤波器 Q 是

    67K/48kHz = 1.4。 这是一个非常宽的滤波器、由较高的 Q 级组成。 人们也会将其作为高通低通组合来实现。

    www.electronics-Tutorials.ws/.../filter_7.html
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    早上、Aykut、

    我通过一些其他工具满足了您的要求-其中一件事是、您认为您可以使用15Mhz GBP 器件进行此设计? 如果是、您可能可以在此使用 THS4531并节省功耗。 在另一个线程中、我们尝试确定该模型或 THS4531A 更新后的模型是否更准确-尚不确定。

    我注意到这些设计似乎都产生了非常高的输出噪声-这是正常现象、但我想知道在这方面、某些 RC 解决方案是否比其他解决方案更好。
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    尊敬的 Michael:  

    非常感谢你的帮助。

    最终带宽不是48kHz、第一个第二个滤波器的带宽 是48kHz。

    我没有使用 FilterPro、因为它具有很大的电阻器。 我在 Excel 中计算出了 MFB 滤波器、阅读了许多 MFB 滤波器文档 、并使用信号发生器进行了检查、效果非常好。

    最终带宽为几 kHz。  最大电阻器为16.2K、 最小电阻器为332R。 C=1nf。

    再次感谢。