濾波器MAX274在電力參數(shù)測(cè)量中的應(yīng)用

2.3 濾波器在MAX 274硬件上的實(shí)現(xiàn)

這一步主要是算出濾波器輸出端增益和編程電阻的大小，并給出電路原理圖。具體設(shè)計(jì)步驟如下：

(1)進(jìn)入濾波器在MAX 274硬件上實(shí)現(xiàn)的操作界面，用[L]加載步驟1的結(jié)果；

(2)根據(jù)后續(xù)電路的要求，按[ALT+G]設(shè)置最后1級(jí)輸出對(duì)第1級(jí)輸入的總增益(可用[U]切換增益單位)。本設(shè)計(jì)最終增益為1.000；

(3)可用[V]來查看每一個(gè)濾波單元的增益效果圖是否滿意；

(4)若滿意，按[R]鍵進(jìn)行電阻配置。配置電阻主要有3步：第1個(gè)窗口可選擇Fc引腳的連接方式、芯片型號(hào)，對(duì)于R2，R3和R4若大于4 MΩ，由于電阻精度及寄生電容的影響，F(xiàn)o和Q值會(huì)出現(xiàn)較大偏差。解決方案是用T型電阻網(wǎng)絡(luò)取代大阻值的外接電阻，按[2]，[3]，[4]數(shù)字鍵自動(dòng)將其變換成T型電阻網(wǎng)絡(luò)；然后進(jìn)入第2個(gè)窗口，對(duì)Fo／Q值進(jìn)行補(bǔ)償；然后進(jìn)入第3個(gè)窗口，對(duì)電阻阻值標(biāo)準(zhǔn)化處理而得到最終結(jié)果。

若設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤提示，則表明參數(shù)不符合要求，應(yīng)該重新設(shè)計(jì)。

該4階低通濾波器的設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

由于表1中所列的電阻值是由軟件計(jì)算出來的，不一定能夠買到，所以要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。大多數(shù)設(shè)計(jì)采用對(duì)電阻值進(jìn)行取舍的標(biāo)準(zhǔn)化方法，這種方法在5％的誤差范圍內(nèi)雖然對(duì)濾波器的頻譜影響不至于太大，但仍然不夠精確。因此本設(shè)計(jì)采用將計(jì)算出的電阻值進(jìn)行拆分組合的方法，即由幾個(gè)實(shí)際存在的電阻值共同組成計(jì)算出來的電阻值，這樣就減小了由于對(duì)電阻值進(jìn)行取舍所帶來的誤差。如第一組二階濾波器的外接電阻R1的理論值是445.625 kΩ，但實(shí)際并沒有這樣的電阻，這里由電阻R1A1(430 kΩ)，R1A2(15 kΩ)和R1A3(620)的串聯(lián)結(jié)果得到理論上的R1值，低通濾波器電路如圖4所示，每組濾波器的R1，R2，R3和R4的具體值如圖4所示。

3 結(jié) 語

在電力參數(shù)測(cè)量裝置中，電網(wǎng)的干擾成分很多，本文探討了采用MAX 274設(shè)計(jì)抗混疊低通濾波器的方法，并給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

實(shí)踐證明，采用連續(xù)時(shí)間集成濾波器MAX 274設(shè)計(jì)的巴特沃斯低通濾波器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于設(shè)計(jì)、性能可靠、達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，為電力參數(shù)測(cè)量裝置中抗混疊低通濾波器的設(shè)計(jì)提供了有效的解決方法。用MAX 274設(shè)計(jì)的低通濾波器代替電力參數(shù)測(cè)量裝置中的RC低通濾波器將產(chǎn)生至少50萬元的經(jīng)濟(jì)效益。