線性技術DC1304演示電路快速上手:LTC6602與LTC6603濾波器應用指南
在電子設計領域,濾波器的性能對于信號處理至關重要。今天我們來深入了解一下線性技術(Linear Technology)的DC1304演示電路,它集成了LTC6602和LTC6603兩款可編程濾波器IC,能為我們的設計帶來更多可能性。
文件下載:DC1304A-A.pdf
一、DC1304演示電路概述
DC1304A演示電路包含兩個可編程濾波器IC,分別是LTC6602雙匹配帶通濾波器和LTC6603雙匹配低通濾波器。其中,DC1304A - A用于LTC6602,DC1304A - B用于LTC6603。
電路接口
該電路板配備了兩對SMA連接器用于差分輸入,兩對SMA連接器用于差分輸出,并且差分輸入可以選擇AC耦合或DC耦合。通過板上的跳線,可以控制LTC6602或LTC6603的工作模式,包括串行或并行控制、內(nèi)部或外部時鐘、增益和帶寬控制以及輸入AC或DC耦合。此外,板上的多圈電位器可設置RBIAS電阻的值,從而調(diào)整IC的電源電流和時鐘頻率。PCB端子則用于將電路板連接到SPI主機,實現(xiàn)對IC增益和帶寬的串行控制。
二、LTC6602和LTC6603的特性
(一)LTC6602特性
- 匹配規(guī)格:保證相位和增益匹配。
- 可編程濾波:可編程5階低通濾波器(40 kHz - 900 kHz)和4階高通濾波器(4 kHz - 90 kHz)。
- 可編程增益:提供0dB、12dB、24dB、30dB四種增益選擇。
- 控制方式:支持簡單引腳編程或SPI接口。
- 輸入范圍:輸入范圍從0V到5V。
- 低電壓工作:工作電壓范圍為2.7V - 3.6V。
- 特殊模式:具備關機和靜音模式。
- 封裝形式:采用4mm x 4mm QFN封裝。
(二)LTC6603特性
- 匹配規(guī)格:同樣保證相位和增益匹配。
- 可編程濾波:可編程9階低通濾波器(24 kHz - 2.5 MHz)。
- 可編程增益:提供0dB、6dB、12dB、24dB四種增益選擇。
- 控制方式:支持簡單引腳編程或SPI接口。
- 輸入范圍:輸入范圍從0V到5V。
- 低電壓工作:工作電壓范圍為2.7V - 3.6V。
- 特殊模式:具備關機模式。
- 封裝形式:采用4mm x 4mm QFN封裝。
三、快速測試設置與步驟
(一)測試設置
采用并行控制方式進行快速測試,具體步驟如下:
- 按照圖示連接DC1304,開啟電源,并將RBIAS1電位器調(diào)整到50MHz。
- 在AIN - (J2)連接50歐姆終端,在AIN + (J1)連接正弦波發(fā)生器。
- 將示波器連接到VOUTA +,示波器應顯示1Vp - p的正弦波。
- 將示波器連接到VOUTA -,示波器應顯示1Vp - p的正弦波。
- 在BIN - (J2)連接50歐姆終端,在BIN + (J1)連接正弦波發(fā)生器。
- 將示波器連接到VOUTB +,示波器應顯示1Vp - p的正弦波。
- 將示波器連接到VOUTB -,示波器應顯示1Vp - p的正弦波。
(二)頻率相關計算
1. LTC6602的FCLK和FCUTOFF范圍
FCLK范圍為24MHz - 90MHz,RBIAS計算公式為:[RBIAS = (4.941×10^9) / FCLK](RBIAS單位為k)。例如,當FCLK = 50MHz時,[RBIAS = (4.941×10^9) / (50×10^6) = 98.82k]。 低通濾波器的截止頻率[FCUTOFF = FCLK / NLP],高通濾波器的截止頻率[FCUTOFF = FCLK / NHP],其中NLP和NHP分別由(LPF1, LPF0)和(HPF1, HPF0)輸入設置的時鐘分頻器決定。
2. 不同設置下的截止頻率范圍
| LPF1 | LPF0 | NLP | HPF1 | HPF0 | NHP |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 600 | 0 | 0 | 6000 |
| 0 | 1 | 300 | 0 | 1 | 2000 |
| 1 | 0 | 100 | 1 | 0 | 1000 |
| 1 | 1 | 100 | 1 | 1 | Bypass HPF |
| 低通濾波器截止頻率范圍: | NLP Range |
|---|---|
| 100 | |
| 300 | |
| 600 |
| 高通濾波器截止頻率范圍: | NHP |
|---|---|
| 1000(24kHz – 90kHz) | |
| 2000(12kHz – 45kHz) | |
| 6000(4kHz – 15kHz) |
四、串行接口與控制寄存器
(一)串行接口時序圖
| MIN | MAX | ||
|---|---|---|---|
| t1 | SDI Vald to SCLK Setup | 60 | |
| t2 | SDI Vald to SCLK Hold | 0 | |
| t3 | SCLK Low | 100 | ms |
| t4 | SCLK High | 100 | ms |
| t5 | CS Pulse Width | 60 | |
| t6 | LSB SCLK to CS | 60 | ms |
| t7 | CS Low to SCLK | 30 | ns |
| t8 | SDO Output Delay | 125 | |
| t9 | SCLK Low to CS Low | 0 |
(二)LTC6602串行控制寄存器定義
| D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GAIN0 | GAIN1 | LPF0 | LPF1 | HPF0 | HPF1 | SHDN | OUT |
五、電路元件清單
| DC1304電路包含多種元件,以下是部分元件信息: | Item | Qty | Reference | Part Description | Manufacturer / Part # |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 4 | C1,C8,C11,C15 | Cap., X5R 1uF 25V 20% | AVX 06033D105MAT2A | |
| 2 | 2 | C3,C2 | Cap., X5R 4.7uF 6.3V 10% | AVX 06036D475KAT1A | |
| 3 | 4 | C4,C7,C12,C13 | Cap., NPO 10pF 25V 5% | AVX 06033A100JAT2A | |
| 4 | 6 | C5,C6,C9,C10,C14,C16 | Cap., X7R 0.1uF 25V 10% | AVX 06033C104KAT2A | |
| 5 | 4 | E1,E2,E3,E4 | Turret, Testpoint | Mill Max 2501 - 2 - 00 - 80 - 00 - 00 - 07 - 0 | |
| 6 | 9 | E5,E6,E7,E8,E9,E10,E11,E12,E13 | Turret, Testpoint | Mill Max 2308 - 2 - 00 - 80 - 00 - 00 - 07 - 0 | |
| 7 | 6 | JP1,JP2,JP3,JP4,JP5,JP6 | Headers, 4 Pins 2mm Ctrs. | Samtec TMM - 102 - 02 - L - D | |
| 8 | 9 | JP7,JP8,JP9,JP10,JP11,JP12,JP13,JP14,JP15 | Headers, 3 Pins 2mm Ctrs. | Samtec TMM - 103 - 02 - L - S | |
| 9 | 9 | J1,J2,J3,J4,J5,J6,J7,J8,J9 | Conn., SMA 50 - 0hm | Connex 132357 | |
| 10 | 2 | R16,R17 | Res., Chip 30.1K 0.06W 1% | Vishay CRCW060330K1FKEA | |
| 11 | 8 | R1,R3,R4,R6,R7,R9,R11,R12 | Res., Chip 1.87K 0.06W 1% | Vishay CRCW06031K87FKEA | |
| 12 | 4 | R2,R5,R8,R10 | Res., Chip 49.9 0.06W 1% | Vishay CRCW06049R9FKEA | |
| 13 | 2 | R13,R19 | Res., Chip 52.3 0.06W 1% | Vishay CRCW060352R3FKEA | |
| 14 | 1 | R14 | Res., Chip 909 0.06W 1% | Vishay CRCW0603909RFKEA | |
| 15 | 2 | R18,R15 | Trimpot Vert. Mount 200K | VISHAY TS63Y - 204 - K - TR250 | |
| 16 | 1 | U1 | I.C., OpAmp | LTC6603CUF | |
| 17 | 12 | XJP1,XJP2,XJP3,XJP4,XJP5,XJP6,XJP8,XJP9,XJP10,XJP11,XJP14,XJP15 | Shunt, 2mm Ctrs. | Samtec 2SN - BK - G |
六、總結與思考
線性技術的DC1304演示電路為我們提供了一個便捷的平臺,讓我們可以深入了解LTC6602和LTC6603濾波器的性能和應用。在實際設計中,我們可以根據(jù)具體需求靈活調(diào)整濾波器的參數(shù),以滿足不同的信號處理要求。大家在使用過程中有沒有遇到過什么問題呢?對于這些濾波器的應用,你還有哪些想法和疑問?歡迎在評論區(qū)留言討論。
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