1、导言
跟着现代数据收集体系的不断发展，对高精度信号调度技能的要求也越来越高。因为传感器输出的信号往往存在温漂、信号比较小及非线性等问题，因而它的信号一般不能被控制元件直接接纳，这样一来，信号调度电路就成为数据收集体系中不行短少的一部分，并且其电路规划的优化程度直接关系到数据收集体系的精度和安稳性。笔者规划的ICP传感器调度电路选用了一种LTC1068型通用滤波器，可对传感器输出的信号进行高精度的滤波调度，减小了温漂和直流偏置，然后满意了收集体系高精度和高安稳性的要求。
2、LTC1068简介
LTC1068是Linear公司出产的4通道通用滤波器，它有很低的失调电流、漂移电流和偏置电流，并且具有很高的动态规模，到到达频率的200倍时无混叠现象。作业电压为+1.5V～+5V。
2．1 LTC1068的引脚功用
LTC1068选用24引脚PDIP和28引脚SSOP二种封装，引脚摆放如图1所示。各个引脚的功用如下所述：
V+、V-：滤波器电源正负输入端。一般情况下在该引脚与模仿地之直接一个0.1μF的旁路电容器以抗击搅扰。滤波器的供电电源有必要与其他数字或模仿电路的高电压电源分脱离。有双端和单端二种供电方法，主张运用低噪声线性电源。
AGND：模仿地。滤波器的功用很大程度上取决于模仿信号地的质量，单端供电方法时，AGND引脚有必要接一个至少0.47μF的旁路电容器。
CLK：时钟信号输入端。任何TTL或CMOS占空比为50%的方波时钟信号源都能够作为时钟信号的输入。时钟信号源的供电电源不能作为滤波器的供电电源，滤波器的模仿地有必要与时钟信号源的模仿地衔接在一起。因为过低的时钟信号会使内装中时钟不安稳，所以不要运用频率小于100kHz的时钟信号。在制作电路板时，时钟信号线最好垂直于集成电路的引脚，以避免与其他信号发生耦合，在时钟信号源与CLK引脚之直接一个200Ω的电阻器能够进一步减小耦合。
HPA、HPB、HPC、HPD：A、B、C、D4个通道的高通输出端。
LPA、LPB、LPC、LPD：A、B、C、D4个通道的低通输出端。
BPA、BPB、BPC、BPD：A、B、C、D4个通道的带通输出端。
LTC1068的每一个2阶通道的3个输出端都能够驱动同轴电缆或过载阻抗小于20kΩ的电路，这样能够下降整体的谐波失真。
INV A、INV B、INV C、INV D：滤波器信号输入端。这些引脚是内部扩大器的反向输入端，因为它们很简单受低阻抗输出信号和电源线的影响，因而在实践电路中要脱离时钟信号线和电源线至少0.1英寸。
SA、SB、SC、SD：加法求和输入端，也是电压输入引脚。运用时有必要接一个5kΩ以下的电阻器，不用时有必要接地模仿地。
2．2 LTC1068的内部结构和作业形式
如图2所示，LTC1068的四个2阶通道在内部是别离的，因而4阶或8阶的高阶滤波器是由四个通道的级联来完成。LTC1068有三种根本作业形式：形式1、形式2和形式3，还有两种扩展作业形式：形式1b和形式3a。
在形式1中，外部时钟信号与各个两阶通道的心频率的比值为固定的100：1，形式1能够规划高阶的巴氏低通滤波器，也能够用来规划低Q值的带阻滤波器。如图3所示，形式1中各参数的核算如下：时钟频率与中心频率的比值为100：1；Q值为R3/R2；带阻滤波器对输入信号的扩大倍数为-R2/R1；带通滤波器对输入信号的扩大倍数为-R3/R1；低通滤波器对输入信号的扩大倍数也是-R2/R1。
形式1b是在形式1的基础上推导出来的，与图3比较形式1b多了二个外接电阻，在S端和LP端接了一个R5，在S端与地之直接了一个R6，这二个电阻器用来下下降通输出端LP到SA（SB、SC、SD）输入的电压反应。这样能够使时钟信号频率与中心频率的比率大于100：1。形式1b不光坚持了形式1的优势，还经过进步fclk/fcutoff比值完成了高Q值的最佳形式规划。
如图4所示，在形式3中，外部时钟频率与中心频率的比值能够调整为大于或小于100：1，能够经过一些经典的变量装备完成二阶的高通、低通和带通功用。形式3比形式1速度慢，常常用作规划高阶的多级带通、低通和高通滤波器。
形式3a是形式3的扩展，经过二个外接电阻器RH和RL把滤波器的高通和低通输出端结合起来，然后完成了带阻滤波器的规划。形式3a比形式3更通用，因为2阶带阻滤波器的频率能够大于或小于中心频率。当LTC1068的各部分需求级联时，高通端和低端的输出能够合在一起直接作为下一部分的反向输入。
形式2是形式1和形式3相结合得到的，如图5所示。在形式2中，时钟频率与中心频率的比值一般小于100：1。与形式3比较，形式2能够供给比较小的电阻容限裕度。与形式1相同，形式2有一个依赖于时钟频率的带阻输出，因而带阻频率小于中心频率。
3、在机械振荡信号调度电路中的运用
信号调度电路由鼓励电路、扩大电路和滤波电路构成。图6所示为机械振荡信号调度电路的硬件电路。
因为IPC传感器要求+24V的作业电压和4mA的作业电流，因而鼓励电路的效果便是给ICP传感器供给+24V和4mA的作业条件。为了能取得安稳且噪声低的电压，电路规划选用DC-DC变换器把+5V转换为安稳的+24V，4mA的直流电流则经过LM334来完成。
为了使ICP传感器输出的信号愈加安稳，信号先进入一个电压跟从器，然后再进入集成扩大器。其间跟从器和扩大电路都选用TLC2272型扩大器。TLC2272是单芯片双运放扩大器，与其他CMOS型扩大器比较，具有高输入阻抗、低噪声、低输入偏置电流、低功耗等长处，并且且人轨对轨的输出特性，因而其动态运用规模大，能够供给2MHz的带宽和3V/μs的摆率。
在进行数据处理时，为进步信噪比，杰出被测机械设备的特性信息，一般要对采样的信号进行滤波处理，因而滤波电路是信号调度电路中很重要的一部分。本规划选用高通滤波器和低通滤波器组成的带通滤波器来完成滤波功用，其间低通滤波器选用LTC1063，高通滤波器选用LTC1068。经过这二个高精度滤波器的合作运用，减小了温漂、零漂和直流偏置，进步了信噪比，然后满意了收集体系调度电路高精度和高安稳性的要求。
4、 结束语
因为LTC1068的4个通道都是低噪声、高精度、高功用的2阶滤波器，因而每个通道只需外接若干电阻器就能够完成低通、高通、带通和带阻滤波器的功用。4重2阶、2重4阶或8阶滤波器都能够用LTC1068来规划和完成。LTC1068是低噪声高精度通用滤波器，能够广泛运用于精度要求较高的体系中，比如能够作为线性相位带通滤波器、选择性很强的带通滤波器。一起因为LTC1068直至截止频率的200倍都无混叠现象，并且最大中心频率能够到达50kHz，因而能够用来规划音频均衡滤波器、消除噪声滤波器等。由此可见，LTC1068在信号处理电路中具有很广泛的运用远景。
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