運用LTC1569低通濾波連接器電路設計方案

　　信號調理電路是數據采集器中不可缺少的一部分。隨著(zhù)數據采集技術(shù)不斷發(fā)展，對信號調理電路的要求也越來(lái)越高，其電路設計的優(yōu)化程度直接關(guān)系到數據采集器的精度和穩定性。而濾波電路則是信號調理模塊的關(guān)鍵所在。普通有源濾波器是由運算放大器和電阻、電容組成，但參數調整困難，而且應用于頻率較高的場(chǎng)合，元件周?chē)姆植茧娙輰乐赜绊憺V波器的特性，使其偏離預定的工作狀態(tài)。普通有源濾波器還因為穩定性較差，較難實(shí)現窄帶寬的設計，不易獲得高Q值，難以滿(mǎn)足系統要求。本文設計的傳感器信號調理電路采用LTC1569(＄5.9000)型通用濾波器，能夠高精度濾波調理傳感器輸出信號，從而滿(mǎn)足數據采集器高精度和高穩定性的要求，與普通的有源濾波器相比。LTCl569組成的濾波器具有外接元件少，結構簡(jiǎn)單，參數調整方便和穩定性較好等優(yōu)點(diǎn)。

　　LTC1569(＄5.9000)的工作模式

　　LTC1569(＄5.9000)需要依靠一個(gè)時(shí)鐘來(lái)驅動(dòng)電路，可采用外部時(shí)鐘或者內部時(shí)鐘兩種方式。當使用外部時(shí)鐘時(shí)只需將引腳6（Rx）與引腳4（V-）短接。當采用內部時(shí)鐘時(shí)，需外接一只電阻REXT，其電路接法如圖1所示，電阻值與截止頻率，fCUTOFF的關(guān)系是：

　　當DIV／CLK引腳短接到V-引腳時(shí)。內部分頻設置為1：1：當DIV／CLK引腳通過(guò)一只100 pF的電容接V-引腳時(shí)，內部分頻設置為1：4；當DIV／CLK引腳短接到V+引腳時(shí)，內部分頻設置為1：16。

　　利用LTC1569(＄5.9000)實(shí)現抗混疊濾波

　　低通濾波電路

　　本設計要求截止頻率為2 kHz，根據外接電阻和截止頻率的關(guān)系得到外接電阻REXT=40 kΩ，將DIV／CLK引腳短接到V+引腳。濾波電路連接如圖2所示。

　　該電路采用單電源供電模式，因此V+引腳接+5 V電源，C11為電源濾波電容，以確保輸入電壓質(zhì)量。R9和R12為分壓電阻。通過(guò)分壓得到GND引腳的參考電壓為2 V。IN+引腳為信號輸入引腳，OUT引腳為電路輸出引腳，通過(guò)該濾波電路即可輸出性能良好的波形。R10設置濾波器的截止頻率，本設計要求截止頻率為2 kHz，經(jīng)計算得到R10=40 kΩ，實(shí)驗中測量了不同頻率下LTC1569(＄5.9000)的輸入和輸出幅值，如表1所示。

　　由表1可以看出，當輸入頻率f=100 Hz、f截止=200 Hz時(shí)輸出信號開(kāi)始衰減，當f=f截止=2 kHz時(shí)，輸出信號的幅值為輸入信號的0．707倍，符合低通濾波電路的幅頻特性，保證了濾波電路的截止頻率為2 kHz。

　　另外，信號經(jīng)LTC1569(＄5.9000)輸出后需加入電壓跟隨器。因為濾波器的輸出阻抗比較高，如果后級的輸入阻抗比較小，那么信號就會(huì )有相當的部分損耗在前級的輸出電阻中，這就需電壓跟隨器進(jìn)行緩沖，降低輸出阻抗。LTC1569(＄5.9000)低通濾波器可廣泛應用于精度要求較高的系統中，與傳統有源濾波器相比，LTC1569(＄5.9000)實(shí)現抗混疊濾波器具有巨大的優(yōu)勢，由于它可通過(guò)一只外接電阻來(lái)設置截止頻率，使用起來(lái)非常方便靈活。由此可見(jiàn)，LTC1569(＄5.9000)在信號調理電路中具有廣泛的應用前景。