设为首页
联系站长
加入收藏
 您的位置: Pecker's Home >> 文章频道 >> 电子技术 >> 音频电路 >> 正文
  为音频设备提供高性能的低通30kHz贝塞尔滤波器         
为音频设备提供高性能的低通30kHz贝塞尔滤波器
[ 作者:Troy Murphy    转贴自:电子设计技术    点击数:1388    更新时间:2007-8-22    文章录入:pecker

  贝塞尔(Bessel)线性相位滤波器正是由于具有向其截止频率以下的所有频率提供等量延时的特性,才被用于音频设备中,在音频设备中,必须在不损害频带内多信号的相位关系前提下,消除带外噪声。另外,贝塞尔滤波器的阶跃响应很快,并且没有过冲或振铃,这使它在作为音频 DAC 输出端的平滑滤波器,或音频 ADC 输入端的抗混叠滤波器方面,是一种出色的选择。贝塞尔滤波器还可用于分析 D 类放大器的输出,以及消除其它应用中的开关噪声,来提高失真测量和示波器波形测量的精确度。

  虽然贝塞尔滤波器在它的通频带内提供平坦的幅度和线性相位(即一致的群延时)响应,但它的选择性比同阶(或极数)的巴特沃斯(Butterworth) 滤波器或切比雪夫(Chebyshev)滤波器要差。因此,为了达到特定的阻带衰减水平,需要设计更高阶的贝塞尔滤波器,从而它又需要仔细选择放大器和元件来达到最低的噪声和失真度。

  图1显示了一种高性能 8 阶 30 kHz 低通贝塞尔滤波器的原理图。这种设计使用了1%公差电阻器和 5% 公差陶瓷电容器标准值。作为替代,可以使用 10% 公差的电容器,代价是频通带内的群延时变化增大了。为了获得最佳结果,应使用温度稳定的电容器。


  在这种应用中,滤波器处理一些上、下摆动的音频信号,并且它的放大器从±2.5V 电源获取电力。满摆幅输出能力有助在这些低电源电压下达到最大输出电压摆幅。为了在高质量音频服务中达到很高的信噪比,放大器必须表现出单位增益稳定和很低的内在噪声。例如,模拟器件公司的 AD8656 低噪声高精度 CMOS 双运算放大器符合所有这些要求。

  把这些作为反相增益级的放大器连接起来,就可以保持恒定的输入共模电压,并有助使失真降至最低。在整个电路中使用低于1 kΩ 的电阻器,可以降低电阻器的热噪声影响。每个AD8656放大器在30 kHz带宽内带来的噪声低于 3 nV/√Hz,并且在30 kHz 带宽范围内测得的总噪声低于3.5mV rms。对于 1Vrms 输入信号,电路产生的信噪比优于109 dB,并且对于1kHz、1Vrms 输入信号,电路产生的 THD+N(总谐波失真加噪声)因子优于0.0006%。

  图2显示了测得的滤波器对1Vrms输入信号的幅度响应。对于高达20 kHz的频率,滤波器的0dB通带增益在1.2 dB范围内平坦。8阶贝塞尔滤波器在30 kHz时处于-3 dB点,在300 kHz时呈现 -110 dB的理论衰减,在更高频率时以 -160 dB/decade的速度下降。这个特性提供了重复性噪声的足够衰减,这些噪声是由开关电源和其它源引起的,一般发生在300 kHz和更高频率。

分享到:
    免责声明:本文仅代表作者个人观点,与Pecker's Home无关。登载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字和图片(或其他媒体形式内容)的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺。请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。如果有侵犯版权事宜,请通知master@peckerhome.com,我们将在第一时间删除该信息。
  • 上一篇文章: 简单易制的TDA2822M功放

  • 下一篇文章: 非对称纯后级功率放大器的电路设计
  • 发表评论】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口
     最新5篇热点文章
    处理器架构消亡史[00140]
    通信恩仇,5G江湖[00281]
    官方辟谣扫码支付引爆加油…[00524]
    谷歌搭售是不是作恶?可以…[00285]
    你对Zigbee无线连接了解多…[00515]
     
     最新5篇推荐文章
    Pecker之家开通用于电子元…[02-13]
    印刷电路板图设计经验[04-04]
    基于电力线通信的家庭网络…[03-23]
    利用USB控制器设计的Windo…[01-20]
    基于ARM920T微处理器的IDE…[01-20]
     
     相 关 文 章
    高速高性能数据采集系统的…[01105]

      网友评论:(只显示最新10条。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)
        没有任何评论