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[参考译文] 用于音频目的和共模失真的 Sallen Key 滤波器

Guru**** 1831610 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA1612, LME49600, OPA1622, BUF634
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/691158/sallen-key-filter-for-audio-purposes-and-common-mode-distortion

主题中讨论的其他器件:OPA1612LME49600OPA1622BUF634

尊敬的 TI 社区:

我只想问、如何构建合适的 Sallen-Key 滤波器(2级或更多级)以避免高共模失真?
尽量减小电阻值是一项非常艰巨的任务(由于噪声和阻抗平衡)。

我的问题是:

-如果我添加一些增益(两个电阻器并使并联电阻等于已连接到同相引脚的电阻)、
-几乎与上述相同,但只有 Rfeedback 匹配。

大多数音频运算放大器(如 OPA1612)或 SoundPlus 系列类似的运算放大器都是使用相对较低的 Rsource 测量的、当需要对音频频带进行严重抑制时、使用 Sallen-key 滤波器无法实现这一点。
可能会向同相引脚添加超过1K 的串联电阻。

是否存在任何良好的折衷、或者我的解决方案是否有助于实现良好的抑制和低失真?

我有另一个与该线程不直接相关的问题、但我不想启动新的问题、所以我将在这里提出。

如何将 OPA1622与 OPA16xx 反馈环路结合使用? BUF634/LME49600等大多数缓冲器始终包含在其他 OPA 的反馈环路中、以提高性能。
但这些芯片相当旧(二胺缓冲器)、按照该规则、对 OPA1622有何意义?
我知道、将 OPA1622包含在反馈环路中会影响它的噗声-咔嗒噪声抑制。
那么、如何使一切都保持稳定? OPA1622压摆率在某种程度上低于 OPA16xx、当我们比较 GBW 等时情况相同
因此、如果我的输出级速度变慢、我需要减慢我的输入级(将会提到 OPA16xx)、对吗?

向 NFB 添加电容器是否会起作用? 或者可能有一些更好的选择?
一段时间前、我看到了一篇有关它的好文章、但我再也找不到它了、这是 TI 或线性技术应用手册。

最常见的情况是缓冲器比输入级快得多。
大多数意见(关于在 NFB 中包含缓冲器)和原理图来自之前的时代、当时大多数运算放大器电路是在 VFB 运算放大器+ CFB 缓冲器上构建的。

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    您好、Mateusz、

    我们讨论的是什么 Sallen-Key 滤波器? 高通还是低通? 对于高通滤波器、电容器正在降低高频时的源阻抗。

    Kai
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    您好 Kai。

    我是 OFC、对抑制音频输入级射频噪声的低通选项感兴趣。
    我不仅对构建 Sallen 密钥滤波器感兴趣、还对由于阻抗不匹配而出现的共模失真感兴趣。
    大多数 Sallen 密钥滤波器都环绕在相当高的电阻值周围-这会引入噪声和失真。

    我知道、我们可以使这些电阻器值更小、使电容器更大、但仍会出现一些共模失真。
    另一个问题是、我何时应该说得足够? 因为每个运算放大器都可以用作二阶低通滤波器。

    理论上、四路运算放大器相当便宜(甚至适用于音频)、我们可以构建2通道四阶低通滤波器用于音频、甚至可以构建8阶滤波器、此时我们将使用整个运算放大器来处理一个通道。

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    您好、Mateusz、

    我不知道你的意思。 为什么要在音频放大器电路中使用 Sallen-Key 低通滤波器? 是否有 DAC、您是否需要恢复滤波器? 为什么要构建一个8阶的低通滤波器?

    Kai
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    您好 Kai。

    不,我甚至不打算构建8阶滤波器:)
    我的设计中有一个备用运算放大器、因此我只想将其用作音频放大器的输入级。
    二阶滤波器可以比典型 RC 滤波器更好地抑制噪声。

    问题是非常值得的、它们的噪声/失真如何?
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    您好、Mateusz、

    有源2阶 Sallen-Key 低通滤波器几乎从未用于音频放大器的输入。 通常、采用简单的 RC 滤波器就足够了。 您可以在20kHz 时使用0.2dB 的阻尼、这意味着转角频率为90kHz。

    Kai

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    我想问您为什么不使用它?

    我知道大多数 DAC 在其输出端使用二阶或更多阶滤波器来抑制高频率噪声。
    我当时认为、最好构建这样的器件来消除放大器输入周围的传入射频噪声、而放大器输入现在使用典型的一阶 RC 滤波器。
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    您好、Mateusz、

    射频干扰应始终由无源滤波器进行滤波、而不是有效滤波器。 这与 OPAMP 的有限带宽有关。 运算放大器无法正确地将高于运算放大器单位增益带宽的低通滤波器频率降低。 射频干扰通常在内部电路的非线性下进行解调、互调产品可能会进入音频频带。 甚至直流偏移电压也是如此。

    Kai
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    谢谢 Kai。
    这是非常有用的信息。
    我从来没有这么想、这是非常有意义的。

    我没有其他问题、因此我将标记为已解决。