ZHCUBL7 December   2023 DRV8210 , INA350 , MSPM0L1306

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 术语
    2. 1.2 关键系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 系统设计原理
      2. 2.2.2 桥接器偏置
      3. 2.2.3 INA 级
      4. 2.2.4 滤波器设计
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 MCU-MSPM0L1306
      2. 2.3.2 OPA-LMV324A
      3. 2.3.3 LDO-TPS7A2433
      4. 2.3.4 INA350
      5. 2.3.5 DRV8210
      6. 2.3.6 ATL431LI
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
      1. 3.1.1 系统连接
    2. 3.2 软件要求
    3. 3.3 运行演示
    4. 3.4 测试结果
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB 布局建议
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

滤波器设计

此应用的滤波器设计面临以下挑战:需要只具有两个通用放大器的低噪声带通滤波器。一个关键问题是通过 INA 的压力波形需要高直流增益。该滤波器可抑制直流并带通 0.5Hz 至 7Hz 频率,总频率为 70dB 或更高,以拾取 µV 级振荡。

使用 TI 的滤波器设计工具模拟了几种拓扑结构,以平衡滤波器性能和噪声。第一种设计如图 2-6 所示,是一个二阶 Sallen-Key 低通级,后跟一个二阶 Sallen-Key 高通级,两者都具有巴特沃斯响应。这产生了相对平坦的频率响应,但遗憾的是,增益显著增加时噪声也显著增加。

对于第二种设计,二阶 HP 级后跟二阶 BP 级,能够有效地在低频阻带处添加三个零点,从而仅用两个放大器就能更好地滤除 30dB 直流增益。这为应用提供了出色的滤波器性能。然而,模拟的总噪声约为 540µVPP

GUID-20231204-SS0I-GDN9-BTCJ-QV59V0CCGZVQ-low.png图 2-6 Sallen-Key 高通 + 带通

图 2-7 显示了第三个电路设计,这是一个简单的 2 级 BP。此滤波器具有出色的噪声性能和最少无源器件数。一个缺点是当尝试保持窄通带时响应不平坦。

GUID-20231215-SS0I-SWWT-TGBC-C7ZBVMLKQ46N-low.svg图 2-7 两级带通电路

两级带通旨在优先考虑低噪声、阻带衰减和元件成本。在最佳设置中,优选 NP0/C0G 或至少 X5R,以提高对温度的耐受性并降低噪声。

方程式 3. fLoW=12π×20 kΩ×4.7 μF=1.7 Hz
方程式 4. fHigh=12π×270 kΩ×100 nF=5.9 Hz