八階巴特沃斯低通濾波器設(shè)計方案

使用AD8628搭建

八階巴特沃斯低通濾波器

輸出異常

4-20mA高精度電流采集，ADC前端做0-200Hz低通濾波，使用ADI的FilterCAD設(shè)計電路并在Multisim中仿真均正常。

實際PCB板，輸入4mA電流信號，使用100Ω精密電阻做I-V轉(zhuǎn)換，濾波器前三級AD8628輸出均正常，為0.4V, 最后一級AD8628輸出為0.7V，將最后一級AD8628輸出開路(拆除ADC芯片),

輸出仍然異常，請問這是什么原因。

你是怎么采集電流信號的，需要把電路圖發(fā)出來，這個電流信號的共模電壓是在高邊還是在低邊?

你的系統(tǒng)應(yīng)該是單電源供電吧，如果單電源供電需要注意輸入的共模電壓一定要在運放輸入范圍內(nèi)，或者給你的單電源供電運放加偏置，而且要保證你的偏置電源的源阻抗要非長低，一般用運放做buffer就可以實現(xiàn)!

是的，5V單電源系統(tǒng)。電流環(huán)通過100Ω精密電阻轉(zhuǎn)換為單端電壓，可以理解為濾波器輸入為0.4V-2V電壓信號。電路圖如下所示。

饋入4mA電流，前三級AD8628輸出均為0.4V電壓，之前用萬用表測第四級AD8628輸出電壓為0.7V，后來用示波器測發(fā)現(xiàn)輸出出現(xiàn)振蕩，頻率71KHz, Vpp 1.8V, 將第四級AD8628更改為Buffer, 即拆除原理圖中電容C4，振蕩依舊。

用示波器測試一下你的U1輸出是否振蕩，然后斷開后面的鏈路(拆掉R5)，再測試第一級U1的輸出是否振蕩!

示波器觀測波形U1，U2，U3輸出均不振蕩，直流400mV

你的U4輸出還有負(fù)載電容么?

如果有，將此負(fù)載電容拆掉，看其是否振蕩，一般運放跟隨器模式輸出直接掛電容，容易導(dǎo)致振蕩，因為運放的閉環(huán)輸出阻抗接近于一個電感，電感再加電容，就等效于在你的運放的輸出端掛了一個LC諧振器，因此會導(dǎo)致振蕩。所以先看你的U4的輸出是否掛了電容。

如果輸出沒有掛載電容，按如下步驟操作：

把R9跟前一級斷開，單獨測試U4 濾波器的電路。

1)你先將R9的輸入端接地，測試輸出是否有振蕩;

2)接入一個信號源，輸入方波激勵， 查看輸出的階躍響應(yīng)，是否存在振蕩或者振鈴;

如果有振蕩，說明是此電路不穩(wěn)定，檢查你的PCB設(shè)計，是否存在問題，替換運放或者外圍器件，最終鎖定是哪個器件導(dǎo)致振蕩!

你好，U4輸出至ADC輸入掛了1個0.1uF的對地電容，將這個電容拆掉就正常了，非常感謝你專業(yè)的分析!

在U4的輸出和負(fù)載電容之間加一個100R的電阻就可以解決振蕩，這個電阻就近似于在LC之間加了一個補償電阻，增加阻尼。

好的，我會增加電阻測試。另外我想請教一下，這樣的有源濾波電路對直流電壓的損耗大概是什么級別的，我的ADC芯片是24bit,整體電路精度要求比較高。

濾波器主要就是濾除交流噪聲，對直流沒有影響!

你的電路主要問題不在于濾波器 而在于電流采樣電路，設(shè)計采樣電路一定要考慮阻抗，要高阻輸入，低阻輸出，所以在采樣電流時需要增加一級運放。

原文標(biāo)題：使用AD8628搭建八階巴特沃斯低通濾波器

文章出處：【微信公眾號：亞德諾半導(dǎo)體】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

審核編輯：湯梓紅