上一篇《放大器容性负载驱动的参数评价与安稳性改进办法》中,将输出阻抗视为纯电阻用于评价容性负载驱动时电路的安稳性,还有一些状况不能将输出阻抗视为纯电阻。例如,本篇将评论输出阻抗在有源滤波电路中的影响,详细分为三个部分,1．经过电路体系噪声剖析讨论运用滤波器电路的必要性2．出于对常识的尊重,介绍滤波器理论(Sallen-key),重点在尾部介绍输出阻抗的影响 3．介绍一种简洁的滤波器规划东西并结合LTspice进行仿线．体系噪声与滤波剖析

  如《来吧LTspice算清放大器电路噪声RMS值的糊涂账》介绍运用噪声密度与噪声带宽开平方的乘积,核算噪声的RMS值,在体系噪声剖析中相同适用。

  这儿纠正部分工程师的错误观念,SAR型ADC的驱动RC电路,尽管组成一阶低通滤波器,可是它的基本功能是驱动SAR型ADC并非滤除噪声!!!

  Sallen-key 滤波器是由R．P．Sallen与E．L．Key,在1955年提出的一种由放大器、电阻、电容组成的滤波器。如图4．21(a),Z表明电阻或电容,这种结构滤波器比较其他结构滤波器,对放大器的增益带宽积要求低,便利规划高频率滤波器。其次最大电阻与最小电阻的比值,最大电容与最小电容的比值低,便于完成,所以得到遍及的运用。

  经过带入不同的阻抗能轻松完成低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。以低通滤波器为例,电路如图4．21(b),传递函数为式4-13

  如上述Sallen-key 滤波器的核算得到的理论电阻值仅为参阅,根本原因在实在放大器存在开环输出阻抗。如图4．21(b),信号流向为:Vin-

  R1-

  C2-

  Zo-

  地电位,频率升高C2视为短路,暗示图为4．22。因为开环输出阻抗Zo会随频率上升而变大,导致滤波器在高频段出现按捺才能变弱的状况。所以,关于非专业规划滤波器的工程师,主张运用滤波器规划软件。

  ADI官网的在精细信号链规划东西窗口,挑选“Analog Filter”,并进入“LPF”低通滤波器窗口。

  如图1所示为生成的ADA4092-2 Sallen-Key滤波器电路装备,并将该电路装备为一个子模块便利后续调用。

  如图2(a)为调用该滤波器电路并进行噪声剖析,成果如图2(b)在1KHz～10KHz频率范围内,噪声密度约为80nV/√Hz,超越10KHz噪声密度下降,频率上升到40KHz时噪声密度约为34 nV/√Hz,频率为40KHz～100KHz噪声密度安稳趋近30 nV/√Hz,频率超越180KHz时,因为放大器输出阻抗随频率改变导致滤波器噪声按捺才能变差,噪声密度出现上升的气势。