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工具/软件:TINA-TI 或 Spice 模型
您好、先生、
以下是 BPF 要求、请提供 TINA 仿真。 谢谢你。
1.25kHz BPF
运算放大器电源5/-5V 或+15/-15V
输入5V 25KHz 方波
BPF 带宽:1kHz
滤波器阶数:8.
纹波:1dB
阻带衰减:至少-35dB
-25KHz 相位:0度
2. 60Hz BPF
运算放大器电源5/-5V 或+20/-20V
输入5V 60Hz 方波
BPF BW:20Hz
滤波器阶数:8.
纹波:1dB
阻带衰减:至少-35dB
-60Hz 相位:0度
e2e.ti.com/.../webench_5F00_design_5F00_4592932_5F00_12.tscHiKai、
为 BPF 25KHz 使用 webench 的相位为0度、但导入 TINA-T 会发现相位有移位、而不是0度
大家好、Tseng、
简单的运算放大器放大器电路或 像有源滤波器那样复杂的电路通常 会产生除直流之外的非零相移。 即使在最低频率下、输入到输出之间也可能会发生一定程度的相移。 因此、在特定频率下期望有源滤波器具有0度的相移是不切实际的、除非您处理一类称为全通滤波器的特殊滤波器。 它们的不同之处在于、它们是针对特定相移或延时特性而设计的、但在大多数可用频率范围内、它们的振幅响应几乎是平坦的。 它们无法提供 滤波器最常提供的低通、带通等响应。
请注意、在 TINA 电路中、您将在多反馈有源滤波器级中指定 BUF634。 BUF634具有小于1V/V 的增益、旨在与运算放大 器配合使用以提供比单独从运算放大器获得的更高输出电流。 因此、必须在有源滤波器级中采用具有高开环增益和适当带宽的运算放大器。 此 e2e 中的 OPA2189是一个可用于有源滤波器的运算放大器示例。
此致、Thomas 精密放大器应用工程
是的、Tseng、这似乎是一个非常积极的滤波器 Q 级。 您可能会考虑这种轮距中显示的极具功能的拓扑-此外、当 BP 滤波器按定义为交流耦合时、为什么使用 OPA2189等精密放大器? 您认为您的最高 Q 级是什么-如果超过10、您将遇到生产问题。 正如 Tom 所说、MFB 滤波器需要使用 VFA 运算放大器实现、而不是像 BUF634这样的缓冲器- webench 工具是否提供了该器件?
e2e.ti.com/.../788559
您好、先生、
是的、webench 建议使用 BUF634。 我只需键入我在 webench 中提到的 BP 滤波器参数。 无论如何、您能告诉我如何在 webench 上设计8阶 BP 滤波器基座吗?
大家好、Tseng、
很遗憾、滤波器工具会将您定向到 BUF634;这是一个错误。 如果您使用的是新的 TI 滤波器设计工具、它是 该程序的测试版、并且仍在发现"错误"。 希望在测试完成后、Webench 团队将清除故障。
通常、根据 Kai 指出的无源组件容差问题、很难实现8阶滤波器。 分销商在合理范围内提供的最佳容差组件包括0.1%电阻器和1%电容器。 即使组件具有这些容差、实际的滤波器也可能会在理想条件下产生某种程度的失真响应。 可能提供较低容差的组件、但对于 许多应用而言、这些组件的成本太高。
现在、我建议您考虑使用旧版 TI 滤波器工具 FilterPro。 它易于使用 、不会提出任何运算放大器建议。 但是、它确实在滤波器设计结果中提供了一个关键的运算放大器参数"最小 GBW (增益带宽) reqd"。 具有该最小 GBW 后、用户可以 从 TI 放大器网页中选择具有足够带宽的运算放大器、以支持特定滤波器响应。 您 可以通过向上滚动滤波器的原理图、找到最终 FilterPro 原理图屏幕上列出的 GBW。
您可以在此处访问和下载 TI 的 FilterPro v3.1:
http://www.ti.com/design-tools/signal-chain-design/webench-filters.html
FilterPro 的一些在线培训材料过去曾有过、但看起来它们都已被删除。 这不应该是问题、因为 FilterPro 的应用非常简单。 如果您真的很认真地合成8阶带通响应、只需选中"Optional - Filter Order"(可选-滤波器阶数)框至"8"、然后在 FilterPro 中浏览屏幕。
此致、Thomas
精度
嗨、Tom、
我尝试了该链接、我认为它不会带您使用旧版 FilterPro 工具。 它将带您进入新的前端 GUI 进行滤波器设计选择。 我有旧的 FilterPro、它对于常见的滤波器级设计 Q 和 Fo 非常有用。 但它总是高估了所需的 GBP。
我还提醒团队 BUF634不应包含在这些解决方案中-所有 BUF 器件都将被移除。
此外、对于此处所示的高选择性 BP、为什么不在最近的主题中尝试 Accurberg-Mossberg 拓扑-我很惊讶它的工作效果如何以及蒙特卡洛的传播程度如何。
https://e2e.ti.com/support/amplifiers/f/14/t/788559
您能否指向实际可订购的0.1%低成本 R?
您好、Michael、
如果您向下扫描 FilterPro 页面、您会发现一条 列出了以下内容的行:
下载 FilterPro v3.1
在屏幕之后 、您登录并最终进入:
我没有重新加载 FilterPro V3.1、因为我的机器上已经有它。
是的、FilterPro 和其他 TI 有源滤波器程序中的 GBW 计算在某些情况下非常保守、 但这是有意进行的。 当然、 知识渊博的滤波器设计人员可以使用高级方法更精确地确定提供 精确 滤波 器响应所需的最小运算放大器 GBW。 但是、对于大多数提供 保守 GBW 的用户而言、确保他们能够成功获得所需的响应、同时尽可能缩短解决方案时间。
实际上、有更复杂的有源拓扑、每个 级需要多个运算放大器、从而轻松实现高 Q 带通滤波器所需的响应。 看起来 Accurberg-Mossberg 拓扑每级需要3个运算放大器、8阶响应总共需要12个运算放大器。 我 最喜欢的是威廉姆斯《电子滤波器设计手册》中讨论的双放大器带通(DABP)。 在 我们的放大器 e2e 论坛上、我已经多次推荐拓扑。 它是一种高性能带通滤波器拓扑、 每个滤波器级需要两个运算放大器。
我认为"低成本"是一个相对的术语、我确实倾向于考虑 与 十年前为类似组件支付的成本相关的成本。 下面是 Mouser 提供的1千欧、0.1%、25ppm 薄膜电阻器示例:
可能会有较低的成本选项。
此致、Thomas
精密放大器应用工程
您好、先生、
使用 webench 设计第4个 BP 滤波器、建议使用 INA1620、但它在 TINA-TI 中没有库。
您能否根据随附的文件推荐合适的产品? 谢谢你。
TINA-TI 版本9.3.200.277
e2e.ti.com/.../filter_2D00_design_2D00_report_2D00_20-_2800_1_2900_.pdf
大家好、Tseng、
您将在产品页面上找到 TINA-TI 参考设计:
我为您运行了仿真:
Kai
是的、Kai、这是一个非常有趣的话题-我看到了 Paul 建议的+/-30% GBP 扩展。 对于具有修整电源电流的器件(如所有最近的高速器件)、我使用了 GBP 扩展+/-15%。
在任何情况下、在这个线程上、INA 从 Webench 中提出的建议是一个奇怪的-通常您只需要使用一个双路运算放大器。
我在几种不同的工具之间进行了设计跳转-我实际上具有非常小的 BP 有源滤波器体验、所以我对很多这种设计都很陌生-然而、有很多 LP -只是出于好奇、 我将在这里看到一个单级 Accurberg-Mossberg 设计会给我带来什么。 我的 FilterPro 似乎已经停止工作、因此我无法将其用于设计- webench 结果看起来是一个1/2的气泡。
e2e.ti.com/.../25kHz-4th-order-BP-suggestions-initial-MFB.docx
AccurbergMossberg 方法的一些结果。
该应用手册的目标是其他方面、其中一些似乎并不重要、只是一个基本滤波器、因此电路简化了一点。
简而言之、所有这些都等于 R 和 C 的1/RC 会设置 F0
第一级 C 上的 R 设置 Q
输入 C 是针对峰值增益的独立调优-只需从开始位置到理想工作位置进行比例化即可
已将所有内容添加到此字文件中、 成本极低的 RC4558似乎运行良好-即3MHz、如果您能找到一个- BP 的一个关键因素、则可能会在该设计中使用5MHz 器件、这可能是将任何事情花费在直流精度上的错误。 此外、我想说、这种拓扑似乎比 MFB 2级具有更严格的展频。
e2e.ti.com/.../3441.25kHz-4th-order-BP-suggestions-initial-MFB.docx
e2e.ti.com/.../AcerbergMossbert-BP-with-RC4558-25kHz-redesign-4th-order.TSC
Tom 为我指出了完美的部分- OPA1678双路音频放大器、在字段文件底部使用其 TINA 文件进行了更新
e2e.ti.com/.../25kHz-4th-order-BP-suggestions-updated-AM-filter.docx
e2e.ti.com/.../AcerbergMossbert-BP-with-OPA1678-25kHz-redesign-4th-order.TSC
我在运行瞬态时也遇到了很多问题、根据时间长度获得某种随机结果、不确定-随附的是 RC4558的 V7版本 e2e.ti.com/.../4213.AcerbergMossbert-BP-with-RC4558-25kHz-redesign-4th-order.TSC
早上好、
嗯、正如我说过的、我通常只会遇到 LP 滤波器问题、几乎没有 BP 问题-所以现在是时候探索这种 DABP 方法了。哇、这种方法有多酷和简单? 它不能产生超过2V/V 的峰值增益、但其他方面看起来相当简单和强大。 需要记住的一点是、这些设计一开始会生成精确的 RC、 然后、您需要将它们切换到 E96 R 和 E24 C -这始终会使标称响应偏离您的设计目标-然后对这些应用容差以进行扩展。
在这里、我为您的设计青青组装了两个阶段的目标、并详细了解了它-还随附了 OPA1678实施-因此现在只有两个两个两个两个两个两个两个两个阶段、看起来和阿克尔贝格莫斯贝格一样好-但是、人们可以轻松地生成经过调优的宽峰值增益范围。
您好、Michael、
以下是我上次仿真的结果。 (为清楚起见、我将电流源替换为电压源、并在输出端添加了测量点):
Kai
大家好、Tseng、
我希望 Kai、Michael 和我本人的集体回答 能为您提供足够的信息、以便您在应用中有效地应用 DAPB 滤波器。 如果是、请继续并关闭此 e2e 查询。
此致、Thomas
精密放大器应用工程
大家好、
我非常感谢您为帮助我所做的所有努力。
右 Kai、一种通常工作的替代方案是将输出点噪声扫描到非常高的 F -如果相位裕度较低、您将在 xover 附近看到尖峰。 我没有看到任何东西。
一个真正的主人的明智之词
我已经知道了查看运算放大器的电压噪声密度图以查找任何隐藏的内部斩波的诀窍。 但是、为了观察仿真输出点噪声的不稳定性、我不熟悉该噪声。 谢谢!
Kai