模擬人耳頻率響應的C-message濾波器是美國語音,音頻和電信應用的常用測試和測量濾波器。在歐洲,近親是聲音噪聲加權濾波器。您可以通過將三個二階帶通部分與一個二階低通部分級聯來構建任一類型。
模擬人耳頻率響應的C-message濾波器是美國語音,音頻和電信應用的常用測試和測量濾波器。在歐洲,近親是聲音噪聲加權濾波器。您可以通過將三個二階帶通部分與一個二階低通部分級聯來構建任一類型。例如,C 消息過濾器如圖 2 所示
圖1.級聯二階通用濾波器部分實現 C 消息濾波器。
雙通道通用二階IC濾波器為實現圖2所示電路提供了一種緊湊而高效的方法。如果IC濾波器如圖所示是可編程的開關電容類型,則只需在芯片上加載不同的系數集,即可根據需要快速實現C-message、復光或其他測試濾波器。這些系數設置每個二階部分的濾波器模式、Q 和截止或中心頻率 f0.C 消息過濾器僅具有 IEEE 標準 743-1984 指定的極點:
極 | 以拉德/秒為單位的值 | 以赫茲為單位的值 (f0) | q |
BP#1 | -1502 J1267 | 312.741 | 0.6540 |
BP#2 | -2439 J5336 | 933.761 | 1.2027 |
BP#3 | -4690 J15267 | 2541.886 | 1.7026 |
LP#1 | -4017 J21575 | 3492.778 | 2.7316 |
圖2顯示了在圖1架構中配置兩個濾波器IC的外部連接,以及每個濾波器部分關聯的數字系數的十進制等效表。這些二階截面根據 f 建立極點位置0列出的值。每個部分包含兩個連續時間切比雪夫濾波器,其中心頻率可以在128至1kHz范圍內以25步進行數字編程。通帶紋波為0.1dB。為了獲得最大的信噪比,每個部分輸出的信號幅度應盡可能高。
圖2.所示電路連接和系數集使兩個可編程的開關電容濾波器IC能夠實現圖1所示的C-message濾波器。通過加載具有不同系數集的IC,可以獲得歐洲聲光噪聲加權濾波器和其他測試/測量濾波器。
信號擺幅如下:如果對輸入輸入施加4V電壓一個在 IC 上1、輸出血壓一個擺幅 2.7V,輸出血壓B擺幅 1.85V,輸出血壓一個集成電路數量2擺幅為 1.6V,低通輸出 (LP一個集成電路數量2) 擺動 3.2V。集成電路2工作在模式4而不是模式1,LP和BP輸出的增益為2而不是1(參見數據手冊)
必須將濾波器的輸入信號帶寬限制為 f時鐘/4或更少,其中(在這種情況下)f時鐘= 38.4kHz。IC中的非專用運算放大器1為此可以提供二階或三階低通濾波器。IC中的非專用運算放大器2可以提供類似的低通濾波器,用于平滑輸出信號。
作為替代方案,您可以使用一個濾波器 IC 和一個外部運算放大器來實現 C 消息功能(圖 3)。然而,這種方法缺乏靈活性。您不能再通過對電路進行電氣重新編程來切換到其他濾波器功能。
圖3.該電路基于一個濾波器IC和一個外部運算放大器,產生與圖1相同的C-message響應,但缺乏編程靈活性。
該電路在IC的未承諾運算放大器周圍實現了外部電阻和電容的第一個帶通(BP#1)1.BP#1,也可用作IC采樣作用的抗混疊濾波器1,是一款無限增益、多反饋帶通濾波器,具有 f0= 312.74Hz,Q = 0.654,增益 = 0.654。文獻中提供了此配置的設計過程。
集成電路2實現BP#2和BP#3,增益和信號電平與圖1相同。帶有電阻和電容的外部運算放大器實現LP#1,LP#1也用作輸出平滑濾波器。與BP#1一樣,您可以將LP#<>設計為具有f0= 3492.778Hz,Q = 2.7316,增益 = 2。
125kHz時鐘頻率是任意的;其他值要求您對 IC 進行編程1對于不同的 f時鐘/f0率。
.圖4.圖1和圖2中的電路產生相同的頻率響應
在兩個濾波電路(圖1和圖2)中,系數為f0安- G0B, Q一個, QB通過Maxim提供的軟件計算得出(參見數據資料)。圖4顯示了任一實現的濾波器傳遞函數。
審核編輯:郭婷
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