[参考译文] 50Hz 工频噪声滤波器

Kiran、

以下是陷波应用手册： http://www.ti.com/lit/an/slyt235/slyt235.pdf

它展示了 Twin T 和 Fliege。 原理图显示、在直流解决方案中、TWIN T 没有直流偏移(所有电容器均开路)。 放大器的偏移设置误差以1 (0dB)的增益传递到输出

Fliege 原理图不会更改直流偏移、这意味着即使电位计变化、零输入也是零输出。 但是、"伺服放大器"的输入偏移误差[具有 Co cap 反馈]可能很重要、并且伺服放大器可以校正输出电压上正向放大器的输入偏移误差。  

Rq、Co、Ro 和1k 分离器使用了哪些值？

您好 Kiran、

您能否展示您的电路原理图？

您的输入信号振幅是否过高？

Kai

您好 、Ron Michallick 和 Kai

您好！！

1) 1)请找到所附的电路。 Q = 10

2) 2)是否有任何芯片可过滤线路频率

此致

Kiran、

我仿真了该滤波器。 Ro adj = Ro 时为500Hz 陷波。 尝试将 Co 更改为68nF

尊敬的 Ron Michallick：

抱歉 Co = 68nF

此致

Kiran、

电源电压和输入直流电压范围是多少？
您是否考虑了所需的通带带宽？
您观察到了多少直流偏移？
剩余的纹波是100Hz、150Hz 还是其他频率？

Ronald Michallick、

感谢您的回复

1) 1)电源电压和输入直流电压范围是多少？

电源电压=+/- 5V。 输入是一个脉冲、没有直流失调电压、因为它是交流耦合的

2) 2)您是否考虑了所需的通带带宽？

150 KHz

3) 3)您观察到了多少直流失调电压？

20mV

4) 4)剩余的纹波是100Hz、150Hz 还是其他频率？

一些其他频率

此致、
Kiran

Kiran、

伺服放大器的直流失调电压翻倍、因此最高可实现12mV 的漂移。 其他放大器的偏移误差由伺服抵消。 扫描 Vos 1、2以查看对输出的影响。 可能一些直流漂移是由于输入的2M 欧姆负载造成的。

这是 TI-Tina 电路仿真。

e2e.ti.com/.../LMC662-sim2.TSC

Ron Michallick、

感谢您的回复

如何解决此问题？

我是否应该使用其他 IC？

此致

Kiran、

问题并不明显。 因此需要进行一些调试。 使用0V 输入、测量每个节点的直流电压、以便我们可以找到偏移设置误差原因。 在探测每个节点时、请确认输出直流电压没有变化。 这意味着、验证测量电路是否不会改变电路。

另外，使用0V 输入，测量输出波形，更改示波器时基，以查看输出波形是随机还是循环的。

您还可以尝试使用 OPA1678或 RC4580或许多其他方法。

Ronald Michallick、

谢谢、我们将进行练习。

这是处理50Hz 噪声的最有效方法还是有其他方法？

此致

Kiran

Kiran、

可使用的方法主要基于必须保存(提取)的信息(信号)。 然后、资源很重要、可以使用模拟滤波器和数字滤波器。

您好 Kiran、

1) 1)您的信号到底是什么？

2) 2) e2e.ti.com/.../2943492

Kai

尊敬的 Kai：

1)脉冲200kHz 带宽

此致

Kiran、

我没有放弃。 我仍在等待4月22日建议的测试结果。

...使用0V 输入、测量每个节点的直流电压、以便我们可以找到偏移设置误差原因。 在探测每个节点时、请确认输出直流电压没有变化。 这意味着，验证测量电路是否不会改变电路……同时使用0V 输入，测量输出波形，更改示波器时基，以查看输出波形是随机的还是循环的……

Ron Michallick、

将执行建议的测试并返回

此致

Kiran

如果问题是直流输出为何为6mV、则该模型具有3mV 标称失调电压、直流电路的噪声增益为2、其中 R2位于 Ron 的 TINA 文件中的输入端、从而提供6mV 的预期输出直流电压、  

这里还有许多其他具有较低偏移的双路 CMOS 运算放大器、 您可能会将 LMP7702视为具有大致相同速度的低得多的输入偏移+/-5V 部件-在 LMC662中、此模型中的输入和电源是反向的-因此仿真文件看起来有点奇怪。 这种仿真很好、标称输出直流失调电压极低-它确实显示了低相位裕度、2MHz 时峰值为10dB、 这与本文图2中的18度相位裕度相对应，尝试稍微调整一下，到目前为止还不幸运，可能需要对大于20度的区域进行一些改进。  

e2e.ti.com/.../LMP7702-50Hz-notch.TSC

您好、Michael、

缓冲器有助于：

e2e.ti.com/.../fliege.TSC

Kai

您是 Kai、我现在要做的是一个较快的部分、具有公差、然后是一个后 RC、它还可以很好地工作、其中隐藏了25度的相位裕度、我认为这是可以接受的- 30度的最小值会更好、 但是、如果你超过20度、我会在性能良好的情况下停止工作。  

这里有一些容差、OPA1678工作正常、因此无需真正精确的 RC 即可在50Hz 下保持良好衰减。  

e2e.ti.com/.../50Hz-notch-with-the-Fliege-topology-and-LMP7702.docx

e2e.ti.com/.../OPA1678-50Hz-notch.TSC

顺便提一下、如果可以的话、我倾向于避免缓冲器、因为缓冲器有效地限制了具有交流负载的运算放大器-然后、当您本质上使用较慢的器件时、缓冲器形状精度会恢复到滤波器形状中。 在使测试电路保持稳定的 ATE 工作中、我们始终使用它们、因为我们不关心交流性能、只是没有振荡。

您好、Michael、

我还避免使用缓冲器、因为它们通常只能与众所周知的负载电容结合使用时才能正常工作。 如果情况不同、缓冲器的优势可能会相反。 此外、在对运算放大器的输出进行 HF 短路时、我感觉不太好。 但在 Hifi 模拟功率放大器场景中、它们被广泛使用、然后被称为 Boucherout cell 或 Zobel 网络。 我不知道任何模拟功率放大器的输出端没有这样的缓冲器...

顺便说一下、您是否看到我在稳定性分析中添加了点噪声图？ :-)

Kai

是的、我确实注意到、在没有 LG 分析的情况下、工作做得很好、是一种快速的稳定性测试方法。

在阅读 Bruce Carters 的文章时(他开始对单个运算放大器和 FDA 解决方案的目标非常搞笑)、然后几乎立即放弃了这一目标、但从未回到改变他的领导地位-我猜、 之前是否没有对他的工作进行过技术审查-在达拉斯、拥有非技术经理是传统的做法-在 BB 中永远不会发生这种情况)似乎是一种从标称深度与宽度之间进行的交易、 这意味着具有 Fo 漂移的高 Q 会在所需的 F 处迅速衰减到很小-可能是具有更宽裙边的较低激进 Q 实际上可能在容差方面具有更好的最小衰减、

这可能是0.1% R 和0.5% C 的位置。

实际上、我发现我可以将所有 Monte Carlo 运行转储到 Excel 中、但它们是垂直的数据块、对我来说不太容易处理。 如果有人是 VB、我可以发布文件、他们也许可以操作数据以在50Hz 下生成陷波深度直方图、这将是下一个逻辑步骤- sigh、也许我最终应该花一些时间在 Excel 中的 Visual Basic 上。

找到了一种在 Monte Carlo 中实现50Hz 扩展的更简单方法-只需以3个点进行49至51Hz 的线性运行

附加步骤通过一些测试、是的 Q=5具有更好的衰减控制、并达到0.1% R (我允许在我构建的流程中采用 E192阶跃)、而0.5% C 的衰减范围仍为50Hz、范围为-23dB 至-27dB。 一个阶段不能得到太多的东西。

e2e.ti.com/.../50Hz-notch-design-using-the-Fliege-dual-op-amp-filter-updated-spread-tests.docx

Q of 5文件、  

e2e.ti.com/.../OPA1678-50Hz-notch-Q_3D00_5.TSC

您好、Michael、

除非该电路不是用于大规模生产、否则我很好的方法是用手匹配无源组件。 我使用"PeakTech 3705"作为执行此任务的电容计量器、它既便宜又精确。

Kai

Ron Michallick、

您好！！

1)想要了解您考虑推荐  OPA1678 / RC4580时所使用的参数 (两种都是音频放大器应用运算放大器)。  为什么？   

2) 2)在设计 50Hz /工频陷波滤波器时、在选择运算放大器时需要考虑哪些参数？

3)有点忙、无法立即执行您建议的陷波滤波器电路测试。 将尽早完成并返回观察结果

此致

Kiran

Kiran、

由于成本、电源电压、带宽和噪声、建议使用 OPA1678 / RC4580。 以更高的成本、天空是性能的极限。

Ronald Michallick、

谢谢并注意到

此致

Ronald Michallick、

您好！！

偏移和低频噪声问题得到了解决

使用50Hz 滤波器的电路具有一个运行电压为+/- 5V 的放大器。 我想用+/- 2.5V 电压运行它。

作为快速解决方案、我使用电阻分压器来提供2.5V 电压、  

放大 器电源恢复至+/- 5V 时、消除了失调电压以及低频噪声

50Hz 的幅度已显著降低、但并未完全消除(现在约为2mV)

此致