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有源滤波器设计工具比较(四)

2020.10.05

较新的工具(ADI、Webench和Intersil)可将R值调整到符合运放固有输入噪声指标的范围。然而,区分积分噪声的主要机制是噪声增益零点的布局。Intersil工具可增加Qz并降低噪声增益峰值,其它3种工具如何对待此策略尚不清楚。

工具开发和设计建议:

考虑到本文提及的指标,在选择放大器时,注意平衡GBW裕量与功耗;

尽可能在测试之前验证运放模型,并在需要时做相应修改以提高结果的有效性;

利用GBW调整算法,将解决方案的适用空间扩展到低得多的速度/功率运放和/或提高标称拟合精度;

将RC解决方案偏向更高的噪声增益Qz,这将提高SNR并改善NG峰值区域内的LG;

对于每个二阶级,允许直接设置目标极点。这样,用某些功能更强大的第三方工具生成的设计就可在运放供应商工具中实现,从而更好地将RC解决方案与运放参数绑定;

在5%E24步长中留出2%的电容容差,在1%E96步长中留出0.5%的电阻容差。它们比全E48电容器系列或E192电阻步长值更容易获得;

扩展MFB方案以包含衰减阶段。与SKF拓扑结构不同的是,反相MFB设计非常适用于衰减器——在实现或公式中没有任何约束,用户可以自由选择采用VFA运放或精密全差分放大器(FDA),这点非常有用。

有源滤波器设计的下一步是选择RC容差,然后运行蒙特卡罗(MonteCarlo)程序来评估此处考虑的标称起点的响应扩展。需要注意的是,全2%E48系列C0G(或NPO)电容器并不容易得到,但价格稍高的5%E24系列中的2%容差电容器则库存充足。电阻通常选用1%E96值。但是,E96步长中0.5%容差电阻值比全E192系列值更容易获得。响应会围绕标称值显著扩展,从5%的电容和1%的电阻变为2%的电容和0.5%的电阻,并且只增加很少的BOM成本(包括占大头的运放成本)。


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