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www designelektronik de DESIGN&ELEKTRONIK 13 2020 37 Präzisions-Spannungsreferenz verschlechtern Ein Tiefpass höherer Ordnung der auf aktiven Komponenten basiert isoliert jedoch den Eingang vom Ausgang minimiert die Beeinträchtigung der DC-Genauigkeit der Spannungsreferenz und bietet eine niedrige Ausgangsimpedanz um die Referenzschaltung des ADCs anzusteuern Es gibt mehrere verschiedene Arten von aktiven Tiefpassfiltern z B Bessel-Butterworth-Tschebyscheffund elliptische Filter Bild 8 Ein flacher Bandpass ohne Welligkeit beeinträchtigt die DCGenauigkeit der Präzisions-Spannungsreferenz nur minimal Von allen Filtertypen kann ein Tiefpass auf der Grundlage der Butterworth-Topologie einen flachen Bandpass und eine hohe Dämpfung erreichen Ein Signalflussgraph SFG stellt ein System grafisch dar das aus einem Satz linearer Gleichungen abgeleitet ist Ein SFG fungiert als Brücke von einer Übertragungsfunktion zu einer entsprechenden Schaltungstopologie eines Systems 2 Diese Theorie lässt sich auf den Entwurf analoger Filter die auf aktiven Schaltungen basieren anwenden Der Hauptvorteil eines Filterentwurfs mit einem Signalflussgraph besteht darin dass sich Dämpfungsfaktor Güte und Grenzfrequenz individuell steuern lassen Ein solcher Tiefpass kann dazu beitragen Rauschen zu dämpfen und das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern Allerdings steigen dadurch die Bauteilkosten die Leiterplattenfläche und die Bild 6 Passiver RC-Tiefpass gefolgt von einem Pufferverstärker Leistungsaufnahme Außerdem kann ein solcher Tiefpass die Ausgangsspannung der Referenz durch die Temperatur beeinflussen Dies führt zu einem kleinen Fehler im ppm-Bereich und verringert somit die Genauigkeit der Gleichspannung Bild 9 Bild 7 Spektrale Rauschverteilung bei einem LTC6655-5 mit nachfolgendem passivem RCTiefpass Bild 8 Amplitudengänge verschiedener aktiver Tiefpässe