MAX 274在電力參數測量中的應用

2.3 濾波器在MAX 274硬件上的實(shí)現

這一步主要是算出濾波器輸出端增益和編程電阻的大小，并給出電路原理圖。具體設計步驟如下：

(1)進(jìn)入濾波器在MAX 274硬件上實(shí)現的操作界面，用[L]加載步驟1的結果；

(2)根據后續電路的要求，按[ALT+G]設置最后1級輸出對第1級輸入的總增益(可用[U]切換增益單位)。本設計最終增益為1.000；

(3)可用[V]來(lái)查看每一個(gè)濾波單元的增益效果圖是否滿(mǎn)意；

(4)若滿(mǎn)意，按[R]鍵進(jìn)行電阻配置。配置電阻主要有3步：第1個(gè)窗口可選擇Fc引腳的連接方式、芯片型號，對于R2，R3和R4若大于4 MΩ，由于電阻精度及寄生電容的影響，Fo和Q值會(huì )出現較大偏差。解決方案是用T型電阻網(wǎng)絡(luò )取代大阻值的外接電阻，按[2]，[3]，[4]數字鍵自動(dòng)將其變換成T型電阻網(wǎng)絡(luò )；然后進(jìn)入第2個(gè)窗口，對Fo／Q值進(jìn)行補償；然后進(jìn)入第3個(gè)窗口，對電阻阻值標準化處理而得到最終結果。

若設計過(guò)程中出現錯誤提示，則表明參數不符合要求，應該重新設計。

該4階低通濾波器的設計參數如表1所示。

由于表1中所列的電阻值是由軟件計算出來(lái)的，不一定能夠買(mǎi)到，所以要進(jìn)行標準化設計。大多數設計采用對電阻值進(jìn)行取舍的標準化方法，這種方法在5％的誤差范圍內雖然對濾波器的頻譜影響不至于太大，但仍然不夠精確。因此本設計采用將計算出的電阻值進(jìn)行拆分組合的方法，即由幾個(gè)實(shí)際存在的電阻值共同組成計算出來(lái)的電阻值，這樣就減小了由于對電阻值進(jìn)行取舍所帶來(lái)的誤差。如第一組二階濾波器的外接電阻R1的理論值是445.625 kΩ，但實(shí)際并沒(méi)有這樣的電阻，這里由電阻R1A1(430 kΩ)，R1A2(15 kΩ)和R1A3(620)的串聯(lián)結果得到理論上的R1值，低通濾波器電路如圖4所示，每組濾波器的R1，R2，R3和R4的具體值如圖4所示。

3 結 語(yǔ)

在電力參數測量裝置中，電網(wǎng)的干擾成分很多，本文探討了采用MAX 274設計抗混疊低通濾波器的方法，并給出實(shí)驗數據。

實(shí)踐證明，采用連續時(shí)間集成濾波器MAX 274設計的巴特沃斯低通濾波器，結構簡(jiǎn)單、易于設計、性能可靠、達到了設計的要求，為電力參數測量裝置中抗混疊低通濾波器的設計提供了有效的解決方法。用MAX 274設計的低通濾波器代替電力參數測量裝置中的RC低通濾波器將產(chǎn)生至少50萬(wàn)元的經(jīng)濟效益。