为真正的低频滤波器采购零件

电器工程 电容器 回转器
2022-01-20 04:16:51

我正在做一个有几个深奥要求的项目,特别是对于0.1 Hz(实际上是 0.07 Hz,由于部件可用性限制)高通滤波器(在数据采集系统中)。

现在,我使用的是 22uF 薄膜帽和 100K 电阻,整个过程运行良好。然而,薄膜盖很大(1.240" L x 0.532" W),最终的 PCB 确实非常大(有很多通道)。
我真的不想为滤波器中的 R 提高太多,因为它会进入运算放大器。使用现有系统(OP27,需要非常低的 1/f 拐点),+-10nA 偏置电流,您将获得 或偏置电流导致的 1mV 偏移. 10109A100,000Ω=0.001V,

WIMA 曾经制造一些紧凑的22uF 16V 薄膜帽,但他们已经停产了,没有更换。

不幸的是,该应用程序有点极端。盖子需要能够处理极低的温度和硬真空,我认为这意味着电解液已经失效。

有没有人制造大型低压薄膜帽(有问题的电压是+-5V,没什么大不了的)?或者,有谁知道电解在真空中的表现如何?

4个回答

我会忘记模拟技术并使用DSP。在 0.1 Hz 时,几乎可以使用任何 MCU,但我会使用 dsPIC,因为我有 MDS dsPIC 滤波器设计实用程序。它实际上为我编写代码。它会更便宜、更小,并且可以在真空中运行而不会出现任何问题。

为什么一定要戴胶卷帽?为什么不是陶瓷?我不是真空专家,但我认为他们应该能够处理得很好。

根据我的计算,您只需要 16 µF 和 100 kΩ 即可获得 100 mHz 的滚降。在任何情况下,与良好电介质并联的一对 10 µF 20V 陶瓷应该可以工作。在其电压范围的一小部分上使用它们可以使电容保持合理的恒定。

为什么不使用 RC 高通滤波器,而不是使用 RL 高通滤波器 - 而不是使用真正的电感器,而是使用电感回转器。您可以使用有源组件(和几个小得多的电容器)来模拟连接到地的大型电感器,从而为您提供低频截止点,这将为您节省大量电路板空间以及使用大电容器的其他问题。以下是关于回转器的一些说明

编辑:这是一个截止频率为 0.1 Hz 的回转器 RL 滤波器设计,使用 2 个运算放大器、电阻器和一个 0.1uF 电容器来模拟 1000 H 电感器。回转器设计基于Jim Thompson的设计。

许多 EKG 和 EEG 机器都有“一个非常小的感兴趣的 AC 信号,调制到一个非常大的、(缓慢)可变的”不需要的近 DC 信号——“基线漂移”。由于心跳可以低至 40 Hz,我们通常需要一个线性相位高通来切断低于 0.5 Hz 左右的所有信号。一个 _

也许您可以使用他们用于高通滤波器的相同技术:

  • 伺服回路:他们没有将信号通过高通无源 RC 滤波器的电容器,而是使用集成直流分量并将其从信号中减去的有源滤波器(“伺服回路”)。有源低通滤波器某种方式调整主信号链以产生高通效应。我的理解是,这种方法可以扩大到极高的电阻——例如,10 MOhm 和 1 uF 以获得大约 0.015 Hz 的高通转角频率——而没有如此高的电阻值通常会引起的噪声。

  • 数字滤波:有人说基线漂移在软件中比在硬件中更容易滤除。a b c

Imac 工程人员声称他们的 hipass 转角频率为 0.03 Hz (请参阅“高通滤波器模拟”页面——如何直接链接到该页面?)

图 9“用于医疗应用的简化 ECG 电路”中INA322 数据表使用驱动 REF 输入的伺服环路来产生高通效应。

INA333 数据表的图 37具有另一个伺服回路。

AD8420 数据表的图 69具有另一个伺服环路:0.5 Hz 高通。

AD8295 数据表的图 70具有另一个伺服环路。

“充分利用仪表放大器设计”的图 5有另一个伺服回路。

Matthew Shieh的心电图原型有另一个伺服回路。