Интегральные ФНЧ Опции

[ataradov]

Подскажите микросхемы ФНЧ с частотами среза ~1 МГц и ~4.5 МГц.
А лучще перестраиваемые. Наличие двух таких фильров в одном корпусе - приветствуется. Желательно однополятное питание 3.3 В (вся схема пока получается на это напряжение, не хочется вводить еще одно). Вход и выход - дифференциальные.

Такие микросхемы есть у Linear-a, но у них питание 5 В. Нашел прекрасную штучку: SKY73202-364L от некой Skyworks Solutions. Но я так понимаю их еще нет в продаже (preliminary datasheet от 16 октября 2007 года), а даже если и появятся забугром, то у нас достать еще не скоро можно будет.

Кто что может подсказать? Городить на дискретных компонентах очень не хочется.

И еще корпус и обвязка - чем меньше, тем лучше.

Сообщение отредактировал Taradov Alexander - Nov 28 2007, 16:48

[alexander55]

На OP491 легко.
PS. 4.5 МГц не заметил сразу. Надо поискать более высочастотный счетверенный низковольтный ОУ.

[ataradov]

На OP491 легко.
PS. 4.5 МГц не заметил сразу. Надо поискать более высочастотный счетверенный низковольтный ОУ.

Ну 4.5 можно пока отбросить. И в любом случае в усройство пойдет только одна частота - или 1 или 4.5.

С операционником вопрос. Это по-идее анти-алтиасинговый фильтр. Стоит между квадратурным демодулятором и АЦП. К операционику потребуется обвязка, а таких устройств нужно сделать много и важна хорошая повторяемость каналов. Причем таких фильров нужно 2 (синфазный и квадратурный канал). Особенно важно, чтобы неквадратурность вносимая фильтрами не превышала 1.5 градусов.

[alexander55]

Ну 4.5 можно пока отбросить. И в любом случае в усройство пойдет только одна частота - или 1 или 4.5.

Про величину полосы пропускания пока забудем .

С операционником вопрос. Это по-идее анти-алтиасинговый фильтр. Стоит между квадратурным демодулятором и АЦП. К операционику потребуется обвязка, а таких устройств нужно сделать много и важна хорошая повторяемость каналов. Причем таких фильров нужно 2 (синфазный и квадратурный канал). Особенно важно, чтобы неквадратурность вносимая фильтрами не превышала 1.5 градусов.

Вы пока никак не обозначили требования к фильтру.
Апериодический подойдет или еще какой-то - это выяснится только после выяснения требований к ФНЧ.

[ataradov]

Про величину полосы пропускания пока забудем .
Вы пока никак не обозначили требования к фильтру.
Апериодический подойдет или еще какой-то - это выяснится только после выяснения требований к ФНЧ.

Структура фильтра - любая.

Нужно: неравномерность в полосе пропускания - 0.5 дБ максимум, ослабление на частоте 5 МГц (Fd = 10 МГц) - минимум 60 дБ.

Фильр должен стоять между LT5517 и LTC2297.

Заданным условиям удовлетоворяет пассивный фильтр баттерворта 7 порядка, но он по занимаемому месту непроходит, да и повторяемость та еще.

[alexander55]

Нужно: неравномерность в полосе пропускания - 0.5 дБ максимум, ослабление на частоте 5 МГц (Fd = 10 МГц) - минимум 60 дБ.

Не очень ясно.
60 дБ на декаду или еще круче ?

Структура фильтра - любая.

Уже не любая.

[andron86]

LT1568

[ataradov]

Не очень ясно.
60 дБ на декаду или еще круче ?

Просто на частоте 5 МГц у фильтра должно быть затухание -60 дБ относительно уровня в полосе пропускания. Полосу пропускания ограничим 1 МГц.

Уже не любая.

Любая подходящая имелась ввиду.

LT1568

У нее на 5 МГц ослабление всего 15 дБ. Тогда уж у них есть ADC-drivers с фильтрами на выходе с ослаблением до 40 дБ. Но маловато этого.

[alexander55]

Просто на частоте 5 МГц у фильтра должно быть затухание -60 дБ относительно уровня в полосе пропускания. Полосу пропускания ограничим 1 МГц.

Теперь ситуация прояснилась, т.е. 120 дБ на декаду.
Ситуация достаточно противная получается.
1. Готовьтесь каскадировать (3-4 каскада)
2. LT1568 - 3 каскада (хорошее решение).
3. Из относительно дешевых. У максима на такие частоты требуется большое питание, а низковольтные - низкочастотные.
4. На россыпи еще больше каскадов и проблема с точными конденсаторами.
5. У AD не в курсе, но подозреваю, если что-то есть, то будет стоить немало.

[ataradov]

Теперь ситуация прояснилась, т.е. 120 дБ на декаду.
Ситуация достаточно противная получается.
1. Готовьтесь каскадировать (3-4 каскада)
2. LT1568 - 3 каскада (хорошее решение).
3. Из относительно дешевых. У максима на такие частоты требуется большое питание, а низковольтные - низкочастотные.
4. На россыпи еще больше каскадов и проблема с точными конденсаторами.
5. У AD не в курсе, но подозреваю, если что-то есть, то будет стоить немало.

Я как-то совсем упустил из виду возможность каскадирования.
Тогда думаю рассмотрю вариант из каскадированных LT6600-2.5 .

[andron86]

Тогда думаю рассмотрю вариант из каскадированных LT6600-2.5 .

звиняюсь не то ляпнул

Сообщение отредактировал andron86 - Nov 29 2007, 09:10

[Designer56]

Неравномерность +- 0,5 дБ в полосе пропускания 1 МГц с каскадированием готовых фильтров может оказаться проблематичной. Особенно если к этому добавляются требования по ФЧХ.

[ataradov]

Неравномерность +- 0,5 дБ в полосе пропускания 1 МГц с каскадированием готовых фильтров может оказаться проблематичной. Особенно если к этому добавляются требования по ФЧХ.

В любом случае гадать мне уже поднадоело. Попробую заказать через digikey.com комплектуху, спаять и посмотрть что из этого реально получится. А там по результату и откорректирую.

[Designer56]

Вы лучше сначала по данным производителя проанализируйте на наихудший случай комбинации параметров. У вас требования не слабые.

[ataradov]

Вы лучше сначала по данным производителя проанализируйте на наихудший случай комбинации параметров. У вас требования не слабые.

Дело в том, что у той-же LT6600-2.5 указно +/- 0.6 дБ в ее рабочем диапазоне (2.5 МГц). Но на графиках явно виден подъем начиная с частоты 1.2 МГц - он и дает эту неравномерность. Более детально изучить характеристики в плосе 1 МГц просто неоткуда.

[Designer56]

Это настораживает. Обычно, если производитель не прячет свои х-ки, он в явном виде показывает шаблоны АЧХ. Так, как всегда это задается при серъезных требованиях. Т.е.: в какой-то полосе- такая-то неравномерность, в другой- другая.

[alexander55]

Неравномерность +- 0,5 дБ в полосе пропускания 1 МГц с каскадированием готовых фильтров может оказаться проблематичной. Особенно если к этому добавляются требования по ФЧХ.

Добавлю для автора темы. При каскадировании ЛАЧХ складываются и неравномерности соответственно тоже.
На ФЧХ можно не обращать внимание, если не планируется обратной связи.

[rloc]

Ну 4.5 можно пока отбросить. И в любом случае в усройство пойдет только одна частота - или 1 или 4.5.
С операционником вопрос. Это по-идее анти-алтиасинговый фильтр. Стоит между квадратурным демодулятором и АЦП.

Про шумы активных фильтров надеюсь Вы помните? Сколько разрядов у АЦП?

[ataradov]

Про шумы активных фильтров надеюсь Вы помните? Сколько разрядов у АЦП?

14 разрядов.

Про шумы пмню, но у меня никак не получается расчитывать результирующий шум приемников.
Может есть какая дока или AN с примером расчета приемного тракта? И вообще хорошая документация по шумам?

[Designer56]

Может быть, Вам стоит поискать пеьезофильтр? Или электромеханический? Они готовые бывают с очень хорошей крутизной скатов. И именно на радиочастоты, особенно первые.

[ataradov]

Может быть, Вам стоит поискать пеьезофильтр? Или электромеханический? Они готовые бывают с очень хорошей крутизной скатов. И именно на радиочастоты, особенно первые.

Тоже неплохая идея. 455 кГц является стандартной ПЧ. Но все фильтры, которые я нашел на эту частоту имеют полосу продусканяи до 1-2 кГц, а нужно хотя-бы 300-400. Может есть такие?

Фильры на 10 МГц ПЧ есть с такой шириной, но не хочется увеличивать частоту дискретизации.

[Stanislav]

Фильры на 10 МГц ПЧ есть с такой шириной, но не хочется увеличивать частоту дискретизации.

А зачем её увеличивать? Оставьте в районе 10 МГц - авось, прокатит.

ЗЫ. В качестве фильтра лучше использовать ПАВ. Тогда частоту дискретизации можно будет существенно снизить.

[Designer56]

Существуют ЭМФ и пьезо- фильтры НЧ. Просто самое распространенное их применение- это фильтры ПЧ. Сейчас навскидку не помню, но, по- моему, в Н. Новгороде была очень солидная контора, которая их разрабатывала. У меня, например, есть в столе ЭМФ на 500 кГц.

[Stanislav]

Существуют ЭМФ и пьезо- фильтры НЧ. Просто самое распространенное их применение- это фильтры ПЧ. Сейчас навскидку не помню, но, по- моему, в Н. Новгороде была очень солидная контора, которая их разрабатывала. У меня, например, есть в столе ЭМФ на 500 кГц.

500 кГц именно ФНЧ? Вы ничего не перепутали?
О пьезо- и ЭМ- фильтрах НЧ слышать ранее не приходилось.
Кроме того, эти фильтры имеют сильно нелинейную ФЧХ, тогда как ПАВы сейчас по этому параметру можно подобрать весьма приличные.
Единственный недостаток оцифровки ПЧ, а не НЧ, - повышенные требования к джиттерам АЦП и его тактового сигнала.

[Designer56]

Какой конкретно ЭМФ- уже не помню, их нам специально делали, собственно, вид передаточной ф-и может быть задан какой угодно, хоть Бесселя. Конструктивно это гантелеподобная штука. Её прямо надфилем подстраивают. Собственно, мы потребляли полосовые, но я помню, существуут конструкции, дающие эффект НЧ.

[ataradov]

Кроме того, эти фильтры имеют сильно нелинейную ФЧХ, тогда как ПАВы сейчас по этому параметру можно подобрать весьма приличные.

ПАВы это здорово, но если есть покупные. Заказывать не сильно охота. А кто вообще производит приличные ПАВы?

Да и что-то они все на частоты от 30 МГц.

Сообщение отредактировал Taradov Alexander - Nov 30 2007, 09:44

[Designer56]

А может, Вам проще сделать пассивный RLC фильтр? Это не так сложно, как кажется, и настраиваются они не сложно, при хорошем проектировании. И катушки на этих частотах небольшие. И если правильно выбрать компоненты, будут очень стабильны.

[ataradov]

А может, Вам проще сделать пассивный RLC фильтр? Это не так сложно, как кажется, и настраиваются они не сложно, при хорошем проектировании. И катушки на этих частотах небольшие. И если правильно выбрать компоненты, будут очень стабильны.

Может мы тут чего не так делаем, но есть приемники (к счастью этих нужно немного) так с пассивными фильтрами у нас от модуля к модулю неквадратурность от 0.5 до 5 градусов меняется. И как ее выравнивать - хрен знает. Не хотелось-бы таких проблем с приемниками, которых нужно около тысячи.

Сообщение отредактировал Taradov Alexander - Nov 30 2007, 10:26

[Stanislav]

Какой конкретно ЭМФ- уже не помню, их нам специально делали, собственно, вид передаточной ф-и может быть задан какой угодно, хоть Бесселя. Конструктивно это гантелеподобная штука. Её прямо надфилем подстраивают. Собственно, мы потребляли полосовые, но я помню, существуут конструкции, дающие эффект НЧ.

С трудом могу себе даже представить структруру ЭМФ или пьезофильтра НЧ.
ЭМФ на 500 кГц, в основном, применялись для получения ОБП в передающей связной аппаратуре. Полоса пропускания у них составляла сотни герц - единицы кГц (была и экзотика килогерц на 15).
Внутри такой ЭМФ представлял собой стержень с утолщениями-грузиками, причём их количество могло превышать десяток. С двух концов стержня помещались приёмная и передающая обмотки электромеханических преобразователей.
ФНЧ в такой структуре реализован быть не может.

ПАВы это здорово, но если есть покупные. Заказывать не сильно охота. А кто вообще производит приличные ПАВы?

Пользуйтесь поиском по форуму. Например, здесь упоминалось:
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=186445
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=149834

Да и что-то они все на частоты от 30 МГц.

Если Вы приведёте параметры приёмного тракта, гаданий на кофейной гуще будет значительно меньше.

Может мы тут чего не так делаем, но есть приемники (к счастью этих нужно немного) так с пассивными фильтрами у нас от модуля к модулю неквадратурность от 0.5 до 5 градусов меняется. И как ее выравнивать - хрен знает. Не хотелось-бы таких проблем с приемниками, которых нужно около тысячи.

Скажите, фильтр ПЧ в приёмнике имеется?
Если да, задача представляется несколько надуманной.

[ataradov]

Если Вы приведёте параметры приёмного тракта, гаданий на кофейной гуще будет значительно меньше.

ВЧ порядка 150 МГц на входе усилитель, преселектор (ПАВ), квадратурный демодулятор, далее должны стоять искомые фильтры (антиалиасинговые) и АЦП.
ПЧ 500 кГц, ширина полосы - 350 кГц. Все.

Скажите, фильтр ПЧ в приёмнике имеется?
Если да, задача представляется несколько надуманной.

Это фильтр ПЧ по сути и есть.

[Stanislav]

ВЧ порядка 150 МГц на входе усилитель, преселектор (ПАВ), квадратурный демодулятор, далее должны стоять искомые фильтры (антиалиасинговые) и АЦП.
ПЧ 500 кГц, ширина полосы - 350 кГц. Все.

Это фильтр ПЧ по сути и есть.

Ясно. Значит, приёмник прямого преобразования. Точнее, приёмник с очень низкой ПЧ.
Здесь деваться некуда - нужны качественные ФНЧ или ПФ на эту частоту.
Хотя, можно попробовать поискать качественный ПАВ на 150МГц с заданной полосой. Он и будет антиалиасинговым. Тогда требования к ФНЧ можно значительно смягчить.
Скажите, а ФЧХ тракта имеет значение?

Сообщение отредактировал Stanislav - Nov 30 2007, 12:56

[ataradov]

Ясно. Значит, приёмник прямого преобразования.
Здесь деваться некуда - нужны качественные ФНЧ.
Хотя, можно попробовать поискать качественный ПАВ на 150МГц с заданной полосой. Он и будет антиалиасинговым. Тгда требования к ФНЧ можно значительно смягчить.

ПАВ по входу с шириной 10 МГц. Это рабочий диапазон устройства. ПЧ делается перестраиваемым гетеродином.

Скажите, а ФЧХ тракта имеет значение?

В полосе должна быть линейной.

[Stanislav]

ПАВ по входу с шириной 10 МГц. Это рабочий диапазон устройства. ПЧ делается перестраиваемым гетеродином.

Сделайте тогда ПЧ повыше, и используйте в тракте ПЧ ПАВ-фильтр с хорошей линейностью ФЧХ.

В полосе должна быть линейной.

Тогда всё, что писалось о фильтрах непрерывного времени ранее, не имеет особого смысла.
Спасти Вас может только дискретно-аналоговый фильтр - на ПЗС, например. Только найти такой будет непросто...

ЗЫ. А почему Вы несущую не хотите переносить в 0Гц? Естественно, делать это надо в квадратурах.

Сообщение отредактировал Stanislav - Nov 30 2007, 13:03

[ataradov]

Сделайте тогда ПЧ повыше, и используйте в тракте ПЧ ПАВ-фильтр с хорошей линейностью ФЧХ.

Рассматриваю как один из вариантов, но не хочется повышать частоту дискретизации АЦП.

ЗЫ. А почему Вы несущую не хотите переносить в 0Гц? Естественно, делать это надо в квадратурах.

Ранее (лет 7 назад) это делалось из-за того, что у АЦП была собственная постоянка, которая складывалась с сигналом. Сейчас - просто по инерции, не знаю есть-ли проблемы с постоянкой у современных АЦП, но натыкаться на них не хочется. Если кто-то сможет уверенно сказть, что нет таких проблем - подумаю над 0 ПЧ.

Работа и сейчас идет в квадратурах. Это тоже накладывает ограничение на фильтр. Они должны быть одинаковыми в двух каналах.

[Stanislav]

Рассматриваю как один из вариантов, но не хочется повышать частоту дискретизации АЦП.

Простите, но Вы не ответили на вопрос, а именно: зачем её вообще нужно повышать?

...Ранее (лет 7 назад) это делалось из-за того, что у АЦП была собственная постоянка, которая складывалась с сигналом. Сейчас - просто по инерции, не знаю есть-ли проблемы с постоянкой у современных АЦП, но натыкаться на них не хочется. Если кто-то сможет уверенно сказть, что нет таких проблем - подумаю над 0 ПЧ.

А что, оценить эту постоянку, и вычесть её при последующей обработке нельзя?

[ataradov]

Простите, но Вы не ответили на вопрос, а именно: зачем её вообще нужно повышать?

Если сделать ПЧ повыше (минимальный ПАВ который я нашел на 10.7 МГц), а ее придется оцифровывать, то частота дискретизации должна быть как минимум в 2 раза выше максимальной полезной частоты. Или я чего-то не понял в предложенной схеме?

А что, оценить эту постоянку, и вычесть её при последующей обработке нельзя?

Возможно можно, но неясно как она зависит от температуры, времени работы и прочих прараметров. Каналов (приемников) таких в устройстве до 100 и непонятно как их все калибровать.

Сообщение отредактировал Taradov Alexander - Nov 30 2007, 14:33

[Stanislav]

Если сделать ПЧ повыше (минимальный ПАВ который я нашел на 10.7 МГц), а ее придется оцифровывать, то частота дискретизации должна быть как минимум в 2 раза выше максимальной полезной частоты. Или я чего-то не понял в предложенной схеме?

Это положение абсолютно неверно. Частота дискретизации должна выбираться минимум в 2 раза бОльшей полосы сигнала (при дискретизации в квадратурах - большей просто полосы).
Простите, но это самые основы...

...Возможно можно, но неясно как она зависит от температуры, времени работы и прочих прараметров. Каналов (приемников) таких в устройстве до 100 и непонятно как их все калибровать.

Делать оценку в реал-тайме, а потом вычитать. Как вариант - ФВЧ с малой частотой среза. В подавляющем большинстве случаев постоянная составляющая сигнала не нужна.

[ataradov]

Это положение абсолютно неверно. Частота дискретизации должна выбираться минимум в 2 раза бОльшей полосы сигнала (при дискретизации в квадратурах - большей просто полосы).
Простите, но это самые основы...

Идея ясна, хотя нужно признать вариант совсем не классический...

Но в этом случае точно нужно ставить полосовой фильтр причем с хорошим ослаблением вне полосы...

[Stanislav]

Идея ясна, хотя нужно признать вариант совсем не классический...

Но в этом случае точно нужно ставить полосовой фильтр причем с хорошим ослаблением вне полосы...

Я именно об этом.
Кроме того, нужно обеспечить постоянство ГВЗ (линейность ФЧХ) в полосе. Насколько я знаю, кроме ПАВ ничего хорошего больше в мире нет.
ФЧХ, в принципе, можно выровнять адаптивным эквалайзером. Но в мнотоканальном приёмнике это может быть сопряжено со значительными материальными затратами. Если же каналов приёма немного, и аппаратуру предполагается производить серийно, такой способ может оказаться экономически выгодным (хорошая ПАВа тоже денег стоит).
ПАВ-ы можете поискать, например, здесь (пардон, лучше тут). Ну, и далее, по ссылкам.

ЗЫ. Способ, в общем-то, как раз классический (можно сказать - боян ). По-аглицки undersampling называется. Точного русского эквивалента не знаю, но пользовались им у нас с незапамятных времён.
ЗЗЫ. Повторюсь: к фазовым шумам (джиттеру) генератора сигнала выборки АЦП (точнее, его встроенного УВХ) в этом случае предъявляются повышенные требования. Иначе эффективная разрядность АЦП будет снижена.

[Designer56]

Внутри такой ЭМФ представлял собой стержень с утолщениями-грузиками, причём их количество могло превышать десяток. С двух концов стержня помещались приёмная и передающая обмотки электромеханических преобразователей.
ФНЧ в такой структуре реализован быть не может.

Вспомнил- это были комбинированные устройства.

[SIA]

Подскажите микросхемы ФНЧ с частотами среза ~1 МГц и ~4.5 МГц.
А лучще перестраиваемые. Наличие двух таких фильров в одном корпусе - приветствуется. Желательно однополятное питание 3.3 В (вся схема пока получается на это напряжение, не хочется вводить еще одно). Вход и выход - дифференциальные.

Такие микросхемы есть у Linear-a, но у них питание 5 В. Нашел прекрасную штучку: SKY73202-364L от некой Skyworks Solutions. Но я так понимаю их еще нет в продаже (preliminary datasheet от 16 октября 2007 года), а даже если и появятся забугром, то у нас достать еще не скоро можно будет.

Кто что может подсказать? Городить на дискретных компонентах очень не хочется.

И еще корпус и обвязка - чем меньше, тем лучше.

На эти частоты среза оптимальный по качеству вариант - RLC пассивный фильтр. Габарит при выполнении на SMD будет очень небольшим (индуктивности 1210, емкости 0603). Активные фильтры с хорошим качеством (малыми шумами и искажениями) будут кушать больше АЦП. Характеристики у LC весьма стабильны, поэтому правку АЧХ/ФЧХ в цифре сделать легко.

Сообщение отредактировал SIA - Dec 3 2007, 05:32