《電子技術(shù)應(yīng)用》
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低成本壓控濾波器的實現(xiàn)
摘要: 本文介紹了如何通過控制電壓來控制微功率運算放大器的電源電流,以此實現(xiàn)用電壓控制濾波器電路的設(shè)計。這種設(shè)計成本低、所需外圍器件少。本文介紹了采用電源電流可連續(xù)調(diào)節(jié)的運算放大器,實現(xiàn)壓控濾波器的方法和原理。
Abstract:
Key words :


在語音和音樂合成領(lǐng)域,常使用壓控濾波器" title="濾波器">濾波器對產(chǎn)生的聲音信號進行包絡(luò)整形。但由于成本高、所需外圍器件多,設(shè)計較復(fù)雜,多數(shù)此類器件不適合嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。實現(xiàn)壓控濾波器功能的另一途徑是采用電源" title="電源">電源電流" title="電流">電流可連續(xù)調(diào)節(jié)的運算放大器,如美國國家半導(dǎo)體公司的LPV531型運算放大器。該放大器的電源電流可以在1uA~400uA的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。放大器電源電流的調(diào)節(jié)可通過一個10位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC101S101進行。在該方案中,放大器的增益帶寬是電源電流的函數(shù)。圖1顯示了LPV531的電源電流對其增益帶寬和相位裕度的影響。
 

圖1  LPV531的增益帶寬與電源電流的關(guān)系


LPV531及DAC101S101的特點

LPV531是美國國家半導(dǎo)體的一款可編程、CMOS輸入、軌到軌輸出的微功率運算放大器。僅借助一只外置電阻即可實現(xiàn)對LPV531的增益帶寬調(diào)節(jié)和功率級別調(diào)節(jié)。通過改變外置電阻上的偏壓即可使LPV531在待機和滿功率模式之間進行切換。該運算放大器工作在最低頻率73KHz時的功耗僅為5uA,工作在最高頻率4.6MHz時的功耗僅為425uA。

輸入偏置電壓相對比較獨立,不會受到功率級別選擇的影響。LPV531采用了CMOS輸入級,輸入偏置電流僅有50fA,共模輸入電壓范圍可從負電壓到正電源電壓以下1.2V。同時,LPV531軌到軌的AB類輸出階使其在低電源電壓時也可以提供最大的動態(tài)范圍。

LPV531的典型參數(shù)如下:
*2.7V~5.5V電源電壓;
*5uA~425uA連續(xù)可編程電源電流;
*輸入共模電壓范圍-0.3V~3.8V;
*共模抑制比95dB;
*軌到軌輸出電壓擺幅;
*1mV輸入偏置電壓;
*73KHz~4.6MHz連續(xù)可編程增益帶寬;
*小體積的SOT23-6封裝,適用于手持電子設(shè)備和便攜式應(yīng)用。

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