Фильтр Баттерворта с регулировкой групповой задержки

Maxim MAX4392

Реализация Саллена-Ки трехполюсного фильтра Баттерворта с частотой среза 5.25 МГц имеет коэффициент усиления 2 В/В и может работать на согласованный 75-омный коаксиальный кабель с усилением, равным 1 (Рисунок 1). Этот фильтр, использовавшийся для восстановления компонентного (Y, Pb, Pr) и RGB видеосигналов, имеет вносимые потери более 20 дБ на частоте 13.5 МГц и более 40 дБ на частоте 27 МГц (Рисунок 2). Подобно антиалайсинговому фильтру перед АЦП, этот фильтр удаляет высокочастотные реплики сигнала, следующего за ЦАП. Чтобы сохранить качество видеосигнала, необходимо минимизировать вариации групповой задержки в фильтре и любой разброс групповых задержек между фильтрами. Это требование предполагает наличие средств регулировки групповой задержки фильтра, не влияющих на его полосу пропускания. Добавление к R2 в схеме на Рисунке 1 последовательной цепочки из C1 и R1 образует цепь опережения/отставания по фазе.

Этот трехполюсный фильтр Баттерворта для восстановления видеосигнала  ​имеет регулируемую групповую задержку.
Рисунок 1. Этот трехполюсный фильтр Баттерворта для восстановления видеосигнала имеет
регулируемую групповую задержку.
 
Типовая характеристика фильтра на Рисунке 1 при R1 + R2 = 332 Ом.
Рисунок 2. Типовая характеристика фильтра на Рисунке 1 при R1 + R2 = 332 Ом.

Поддержание суммы сопротивлений R1 и R2 постоянной и равной первоначальному значению R1 сохраняет полосу пропускания неизменной за счет сохранения частоты доминирующего полюса. С другой стороны, увеличение значения R1 вводит элемент «опережения», который уменьшает групповую задержку за счет снижения скорости изменения фазы. Для R2 = 0 Ом и R1 = 332 Ом в приведенной схеме среднее изменение групповой задержки в полосе пропускания фильтра составляет около 25 нс. Увеличение R2 до 31.6 Ом и уменьшение R1 до 301 Ом снижает изменение групповой задержки примерно до 15 нс, а при R2 =59 Ом и R1 =274 Ом задержка снижается приблизительно до 7 нс. Влияние последнего случая на избирательность на границе полосы составляет менее 0.5 дБ, но не изменяет ширину полосы пропускания фильтра по уровню 3 дБ (Рисунок 3).

Выбор значений R1 и R2 позволяет управлять изменением групповой задержки в полосе пропускания фильтра.
Рисунок 3. Выбор значений R1 и R2 позволяет управлять изменением
групповой задержки в полосе пропускания фильтра.

Материалы по теме

  1. Datasheet Maxim MAX4392

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Butterworth filter has adjustable group delay

Изготовление плат и монтаж компонентов для вашего проекта от $2. Получи купон на скидку: JLCNY

20 предложений от 19 поставщиков
Быстродействующие операционные усилители Ultra-Small, Low-Cost, 85MHz Op Amps with Rail-to-Rail Outputs and Disable
Триема
Россия
MAX4392ESA+T
1 ₽
ЗУМ-СМД
Россия
MAX4392ESA+T
80 ₽
Триом
Россия
MAX4392EUA+
Maxim
154 ₽
Кремний
Россия и страны СНГ
MAX4392ESA+
Maxim
по запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя