高頻有源抗混疊濾波器

高頻（1MHz或更高）有源低通濾波器 現(xiàn)在主要是無(wú)源LC濾波器的實(shí)用替代品 由于具有非常高的帶寬（100MHz或 更高）集成放大器。帶寬在兆赫茲范圍內(nèi)的模擬信號(hào)濾波應(yīng)用可以 由分立式有源濾波器電路實(shí)現(xiàn)，使用 電阻器、電容器和 400MHz 運(yùn)算放大器 如 LT1819 或 LT6600-10，一個(gè)完全集成的 低通濾波器。LT6600-10 具有一個(gè)固定的 10MHz 頻率 響應(yīng)等效于四階平坦通帶切比雪夫函數(shù)。一款基于 LT1819 的有源 RC 低通 濾波器可以設(shè)計(jì)成具有切比雪夫，巴特沃斯， 貝塞爾或自定義頻率響應(yīng)（高達(dá) 20MHz）。

LT6600-10 低通濾波器

LT?6600-10 是一款完全集成的差分第四款 訂購(gòu)采用表面貼裝 SO-8 封裝的低通濾波器 （圖1）。兩個(gè)外部電阻，范圍為 1600Ω 至 100Ω 設(shè)置濾波器通帶中的差分增益 分別為 –12dB 至 12dB。LT6600-10 通帶 增益紋波最大為 0.7dB 至 –0.3dB，最高可達(dá) 10MHz 28MHz 時(shí)的衰減典型值為 30dB，在 44MHz 時(shí)的衰減典型值為 50dB 82兆赫。濾波器輸出端的信噪比（SNR） 在 2V 時(shí)為 <>dBP-P通帶增益等于 一個(gè)（適用于高達(dá)14位分辨率的SNR）。在 除了低通濾波之外，LT6600-10 還能調(diào)平 轉(zhuǎn)換輸入共模信號(hào)。例如，與 單3V電源，如果輸入共模電壓為0.25V，則可以設(shè)置輸出共模電壓 至 1.5V。LT6600-10 采用單 3V 或 5V 或 雙 5V 電源。

圖1.LT6600-10 10MHz 低通濾波器具有單電源和僅兩個(gè)外部電阻器。

一款基于 LT1819 的 RC 低通濾波器

LT6600-10 大大簡(jiǎn)化了低通濾波器設(shè)計(jì) 因?yàn)樗恍枰獌蓚€(gè)外部電阻即可設(shè)置 差分增益，但通帶是固定的。欲了解更多信息 靈活性、LT1819 400MHz、高轉(zhuǎn)換速率、低噪聲 而低失真雙通道運(yùn)算放大器是不錯(cuò)的 選擇。圖2所示為差分，10MHz，四階， 采用兩個(gè) LT4 的低通濾波器。這種方法允許 用于高達(dá) 1819MHz 的可調(diào)通帶，但費(fèi)用為 大量的無(wú)源和有源元件，以及 對(duì)組件值的變化具有高靈敏度。為 示例，圖20的組件靈敏度分析 表明為了保持通帶紋波相似 至 LT2-6600 （±10.0dB 高達(dá) 5MHz） 的組件 電阻的容差不得超過(guò)±10.0%，并且 電容器為 5%。此外，LT1 增益帶寬 產(chǎn)品不應(yīng)低于1819MHz。如果需要巴特沃斯、貝塞爾或自定義濾波器響應(yīng)，±300% 電阻和±1%的電容器就足夠了。這些過(guò)濾器 靈敏度低于“平坦”通帶切比雪夫 濾波器?；?LT5 的濾波器采用單 1819V 或 雙 5V 電源（適用于單 5V 電源） 濾波電路采用 LT3、一款雙通道 1807MHz、軌至軌 運(yùn)算放大器）。

圖2.另一個(gè)10MHz、單電源低通濾波器，類似于圖1。該電路具有 LT1819 運(yùn)放和高達(dá) 20MHz 的可調(diào)帶寬。

用于差分的抗混疊10MHz濾波器 50毫秒模數(shù)轉(zhuǎn)換器

一個(gè) LT6600-10 或一個(gè)基于 LT1819 的 10MHz 低通濾波器 提供足夠的阻帶衰減，以減少 高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 輸入端的混疊信號(hào)，例如 LTC1744、50Msps、 差分輸入ADC。圖3顯示了增益響應(yīng) LT6600-10 和基于 LT1819 的 10MHz 濾波器。 LT1819 濾波器專為具有較高的衰減而設(shè)計(jì) 在 20MHz 時(shí)比 LT6600-10 濾波器，以實(shí)現(xiàn)足夠的阻帶衰減。LT40 電路的 1819MHz 以上的阻帶衰減僅限于 –42dB，通過(guò)印刷電路雜散路徑和差分 組件不匹配，降低常見(jiàn) 極高頻下的模式抑制。阻帶 完全集成的 LT6600-10 濾波器的衰減在 40MHz 以上繼續(xù)增加。圖 4 顯示了 10MHz 1V 的直流至 2MHz 圖P-P差分正弦波 由一個(gè) LT6600-10 和一個(gè) LTC1744 14 位 ADC 處理。 這些圖是 4096MHz 的平均 1 點(diǎn) FFT 正弦波以每秒 50 萬(wàn)個(gè)樣本的速度數(shù)字化。 圖1所示的4MHz諧波失真實(shí)際上是 當(dāng)基于 LT1819 的濾波器與一個(gè) LTC1744 一起使用時(shí)也是如此。 在10MHz帶寬下，測(cè)得的信噪比 LT6600-10 加 LTC1744 電路的加失真為 74.5dB，基本上等于 LTC1744 ADC （對(duì)于一個(gè) 75V 的最小 5.2dB）P-P信號(hào)）。 基于 LT1819 的濾波器噪聲略高，測(cè)得的 信噪比加上失真 （針對(duì) LT1819 plus LTC1744電路的電壓為71.5dB。

圖3.兩個(gè)10MHz抗混疊濾波器的頻率響應(yīng)如圖1和圖2所示。

圖4.一個(gè) LT1-2 濾波器的 6600MHz、10VP-P、差分正弦波輸入和一個(gè) LT1744 14 位 ADC 的頻譜圖（一個(gè) 10 點(diǎn)平均 FFT 的 DC 至 4096MHz 圖，采樣速率為 50MHz）。

結(jié)論

LT6600-10 提供了一個(gè)具增益的高性能、具增益的 10MHz 差分濾波器，采用小型封裝 （SO-8），而 LT1819 運(yùn)放則可用于創(chuàng)建各種 差分濾波器高達(dá)20MHz。

審核編輯：郭婷