ZHCAEY0 January 2025 LOG200
7.2 Sallen-Key 低通濾波器
輔助放大器的典型應(yīng)用案例是實(shí)現(xiàn)有源低通濾波器，并將低噪聲信號(hào)傳遞給 ADC，避免高頻別名信號(hào)。圖 7-2 展示了一個(gè) LOG200 與輔助放大器連接的二階低通 Sallen-Key 濾波器示例。LOG200EVM 提供了可以在硬件中實(shí)現(xiàn)此濾波器的封裝元件。此示例展示了一個(gè)二階 Sallen-Key 濾波器配置，用于提供巴特沃斯濾波器響應(yīng)，具有 40dB/十倍頻程的衰減，并且 –3dB 頻率為 50kHz。
圖 7-2 具有 Sallen-Key 低通濾波器的 LOG200設(shè)計(jì)說明：
該設(shè)計(jì)通過使用 TI 的濾波器設(shè)計(jì)工具 來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)濾波器的步驟如下：
- 使用 TI 的濾波器設(shè)計(jì)工具 選擇增益為 0dB 的低通二階濾波器、50kHz 通帶頻率和巴特沃斯濾波器響應(yīng)。
- 使用 TI 的模擬濾波器工具，選擇 Sallen-Key 拓?fù)鋪碓O(shè)計(jì)濾波器并創(chuàng)建設(shè)計(jì)。
- 小心地調(diào)整電阻值，確保它們不會(huì)顯著增加 LOG200 產(chǎn)生的輸出噪聲。選擇 E94 (5%) 或精度更高的電容器以及 E198 (0.1%) 電阻器以實(shí)現(xiàn)精確的濾波器頻率響應(yīng)。在濾波器和信號(hào)路徑上選擇高等級(jí) C0G (NP0) 電容器，以更大限度地減少失真。
- 將輸出電阻設(shè)置為 24.9Ω，并使用 1.2nF 電容器。該示例中顯示的值可為 LOG200、ADS7052 14 位 1MSPS 單端輸入和 SAR 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器提供良好的趨穩(wěn)性能。如果電路進(jìn)行了修改，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)所選的 ADC 和應(yīng)用需求選擇不同的 R-C 充電濾波器。請參閱 SAR ADC 前端元件選擇簡介 培訓(xùn)視頻，了解更多信息。
圖 7-2 展示了濾波器的增益和相位頻率響應(yīng)圖。Sallen-Key 濾波器具有巴特沃斯響應(yīng)，具有最大平坦通帶增益，并且在 50kHz 時(shí)具有二階衰減。該濾波器有效衰減了任何不需要的高頻信號(hào)，并防止噪聲重新混入光傳感器信號(hào)的頻率范圍。
圖 7-3 Aux 放大器 Sallen-Key 濾波器頻率響應(yīng)仿真