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[参考译文] THS4500:全差分巴特沃斯低通滤波器

Guru**** 1133960 points
Other Parts Discussed in Thread: THS4561, THP210, OPA1637
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/1174305/ths4500-fully-differential-butterworth-lowpass-filter

器件型号:THS4500
主题中讨论的其他器件:THS4561THP210OPA1637

我们正在寻找一种工具、使我们能够开发一个全差分4ºn´t Ω 阶低通巴特沃斯滤波器、但 FilterPro 不支持该滤波器。

我在 `ve 中´ve 了(CS1413091)、我被重定向到这个论坛。

我们需要具有0.01db 纹波和14.34kHz 上40dB 衰减的1.8KHz 带通。 我们的设计可以在图片中进行检查。 双电源。 VDD:+-3V3、G=1  

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    您好、Alberto、

    [引用 userid="512638" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1174305/ths4500-fully-differential-butterworth-lowpass-filter ]我们需要具有0.01db 纹波和14.34kHz 以上40dB 衰减的1.8KHz 带通。

    您是否需要低通滤波器或带通滤波器?

    Kai

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    您好、Kai、我们需要低通滤波器、但我们还需要确保40dB 衰减至14.34kHz。 我附上了波特图和极点情况。 如果您需要更多信息、请告诉我。

    谢谢!

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    Alberto、我有相应的工具-这可能不是最终的解决方案、而是这一美好的感恩节早晨的食物。  

    e2e.ti.com/.../THS4561-4th-order-low-F-chebychev.docx

    然后是3个 TINA 文件、  

    每个阶段相互独立、然后一起、  

    e2e.ti.com/.../THS4561-higher-Q-stage-MFB.TSC

    e2e.ti.com/.../THS4561-lower-Q-stage-MFB.TSC

    e2e.ti.com/.../THS4561-4th-order-MFB.TSC

    哦、我看到您需要14.3kHz 滚降、如果我有时间、我将向 RC 添加容差并运行 Monte-Carlo、这里的例程为1% R 和5% C 值、但您可以以更严格的容差购买它们、您的意图是什么? 如果您真的想要0.01dB、最好非常紧、但我想您不会得到-太紧。  

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    Alberto、我有相应的工具-这可能不是最终的解决方案、而是这一美好的感恩节早晨的食物。  

    e2e.ti.com/.../THS4561-4th-order-low-F-chebychev.docx

    然后是3个 TINA 文件、  

    每个阶段相互独立、然后一起、  

    e2e.ti.com/.../THS4561-higher-Q-stage-MFB.TSC

    e2e.ti.com/.../THS4561-lower-Q-stage-MFB.TSC

    e2e.ti.com/.../THS4561-4th-order-MFB.TSC

    哦、我看到您需要14.3kHz 滚降、如果我有时间、我将向 RC 添加容差并运行 Monte-Carlo、这里的例程为1% R 和5% C 值、但您可以以更严格的容差购买它们、您的意图是什么? 如果您真的想要0.01dB、最好非常紧、但我想您不会得到-太紧。  

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    哦、Alberto、如果您真正的问题是什么公共工具可以让您获得良好的结果、您可能希望阅读这两篇文章。  

    https://www.edn.com/testing-op-amp-tools-for-their-active-filter-design-accuracy-and-dynamic-range/

    https://www.edn.com/active-filter-design-tools-shootout/

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    大家好、Alberto、我有更多的时间、我想通过在多级有源滤波器设计中将较高的 Q 级置于第1级、来说明可以实现的轻微集成噪声改进。 如果有任何削波过冲的机会、您不会这样做、并且在整个滤波器增益为1时、这是一个非常适度的改进-随着总体滤波器增益上升、改进变得更加显著。  

    此外、为了真正地看到这一点、在最后一级之后应该有一些有限的单极 RC、我将其放在这里的100kHz

    总之、此处与较低的集成噪声进行比较、首先是较高的 Q 级、此处下降了大约20%。  

    在这一主题上做了很多工作、构建了 Intersil 在线滤波器设计器、其中一些已经发布、其基本思路是将来自较高 Q 级的较高噪声峰值降低后续 Q 级。  

    https://www.edn.com/advanced-considerations-for-gain-and-q-sequencing-in-multistage-lowpass-active-filters/

    我们在这里展示了修改现有的 ADI 8阶示例以改善集成噪声、这已经消失了、但这是我的副本、  

    e2e.ti.com/.../3000.Testing-Filter-Designer-for-gain-and-Q-sequencing-AN1580.pdf

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    Michael、非常感谢您对这一扩展分析的介绍。 让我检查一下您的厌食情况并着手处理。 我们选择了巴特沃斯拓扑来改善带通纹波、但如果您认为 chevishev 是更好的选择、我们将对其进行分析。  度过美好的一周! 再次感谢

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    嗯、Alberto、在我继续处理其他请求之前、  

    1.您的0.01dB 滚降纯粹是学术性的,任何实施都无法做到这一点  

    2.我尝试了几种不同的极点定位工具、ADI 工具只接受最小-0.1dB 的输入、因为一旦您开始输入组件容差、任何较低的值都将浪费时间

    3.使用 ADI 工具,我让这些目标尝试并满足您的一般需求,在这里,我调整为保持第4个订单-将-0.1dB 点移出至1.8kHz 的水平, 并将衰减增加到14.34kHz、直到它点击到5阶

    4.ADI 工具已经进入了降级 Q 阶段战略,几年前我就把我的文章寄给了那个人,显然这对他来说是有道理的。  

    5、THS4561的实现仍然不稳定性、 实际上、在该第二级中、相位裕度远低于10度-哦、我的流量达到的 RC 解决方案上的几个注释-我将最大 C 限制为54nF、作为 C0G 2%的最大值、成本合理、 这可能自我上次更新以来有所上升、我将标准 R 值四处移动以获得最佳 Q 和 Fo FIT、如果需要、让直流增益降低一个 E96值。  

    6.我们可以尝试使用较新的 FDA,这是精密产品组中的一个,其中有两个版本-超直流精密版本和价格低廉的音频版本。 THP210、然后是 OPA1637。 它们似乎具有相同的 TINA 模型、因此让我们进入 THP210模型。 DARN、它们颠倒了电源、修复了该问题并取出了相位裕度改进元件、无谐振、但阻带抑制更小、  

    7、然后仔细看、一个奇怪的非平坦度-我看了一点看我是否有组件解决方案错误、还找不到任何东西-需要继续。  

    这个文件、祝您好运-  

    e2e.ti.com/.../THP210-4th-order-MFB-Butterworth-shape.TSC

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    这就是我对这些问题做出回应的原因、我需要偶尔运用这些工具来记住流程-  

    输入中的54nF 用于运算放大器、我需要将 FDA 的54nF 降低1/2至27nF (流中的实际最大 C 现在为47nF)、因此在这里、我重新发布了 THP210器件的设计、 它实际上为第二级找到了不同的 RC、使标称直流增益恢复到0dB、然后我放大了-

    在1.8kHz 时下降-0.006dB、再说一次、这个标称值、蒙特卡洛将显示更多的展频、如果我能够使它运行-现在这个值为0.5%的 R 和2%的 C、它将不会为我运行、 但崩溃了-我通常必须重新启动计算机才能获得更好的运气-现在还有太多其他事情要做、  

    在14.34kHz 时输出-大约-44dB 衰减

    现在、如果我看看我输入的100kHz 噪声限制 RC、1.8kHz 时的损耗恰好为-0.01dB、这是多么偶然

    因此、这看起来像是一个合理的标称设计、文件、  

    e2e.ti.com/.../1663.THP210-4th-order-MFB-Butterworth-shape.TSC

    现在适用于 Kai -  

    我在 Intersil 所做的降序 Q、升序增益产生了很多来自射频人员的推波、他们建议我对弗里斯方程一无所知。  

    虽然我不知道很多事情、但这不是其中之一  

    Friis 公式起作用(将大部分增益放在射频链中的第一位)、但以点或噪声系数为导向。 如果您考虑多级 LP 滤波器中的最终集成输出噪声、则最高 Q 级在滤波器内部具有最高的噪声增益峰值。 将最高 Q 级放在首位实际上是从集成噪声的角度满足 Friis 公式。 仿真证明了这一点。  

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    早上,Michael!! 我n´t 打开上面的文件、您可以重新加载吗?

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    哎呀、我需要从我的 V11至 V9类型中保存、  

    给你。  

    e2e.ti.com/.../7416.THP210-4th-order-MFB-Butterworth-shape.TSC

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    噢、并且关闭了所有东西并重新启动、让 Monte Carlo 运行、在 Quassian 分布上有200个情况、具有0.5%的 R 和2%的 C、在1.8k 时范围约为+/- 0.2dB。 很容易要求0.01dB 的平坦度、很难获得可靠的效果。