home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ LinearView - Product Data & Applications 1 / LinearView - Product Data & Applications.iso / fcad / limits.doc < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1996-07-09  |  6.0 KB  |  133 lines
  1.  
  2.                       Warning
  3.                       =======
  4.  
  5. 1: Design Filters:
  6. ------------------
  7.  
  8. The filter design section is based upon theoretical mathematical
  9. models.  Attenuation levels beyond 90 db for Bandpass and Lowpass,
  10. and beyond 70 db for Highpass and Notch are difficult to obtain
  11. with real world hardware.  The passband noise for any filter is
  12. directly proportional to the highest Q value used to implement 
  13. that filter. Therefore, the best possible dynamic range in the 
  14. filter passband can be obtained by avoiding Q values higher than 10.
  15.  
  16.  
  17. 3: Implement Filter:
  18. --------------------
  19.  
  20. ********************************************************************
  21. * This filter program works with theoretical calculations and      *
  22. * assumes perfect SCF biquads.  Unrealistic, unrealizable resistor *
  23. * values may be generated for extreme filter cases.  Since LTC     *
  24. * devices are real world ICs, designs must be verified first by    *
  25. * breadboarding to ensure they are realistic.                      *
  26. * LTC will support all filter designs with its devices.            *
  27. * For help call Applications : 408-432-1900                        *
  28. ********************************************************************
  29.  
  30. 1. Dynamics are optimized in this version for all sections
  31.    implemented in mode 3A.
  32.  
  33. 2. Modes can be mixed, ie 1, 2, and/or 3 when applicable, and R1
  34.    values have been adjusted to maintain less than or equal to 0 db
  35.    at the filter's output.  Extreme filter cases (i.e. decade wide
  36.    bandpass filters) may cause nodes other than the output node to
  37.    exceed 0 db.  Be careful, breadboard and/or call LTC for advice.
  38.  
  39. More Information about filter design is contained below:
  40.     A filter Mode defines a specific filter topology.  LTC
  41. data sheets define many such modes for a variety of reasons.  In
  42. the design of FCAD, it was decided to limit the mode choices to 
  43. 1, 2, 3, 3A, 6A and 6B because these modes will cover all
  44. practical designs.  However, in some specific cases a few
  45. additional modes may be required for optimum performance.  In 
  46. these cases assistance is available from the LTC Applications
  47. group to help optimize your design.
  48.       LTC fully supports all filter hardware design efforts that 
  49. involve LTC parts.  LTC is a linear integrated circuit manu-
  50. facturer, not a software vendor, and as such cannot promise to
  51. fully correct all FCAD software errors or omissions (although
  52. we will try). It is hoped that the text that follows explains the 
  53. mode selection criteria.
  54.     Feedback from users is always appreciated and solicited.
  55.  
  56.     LOWPASS FILTERS:
  57.  
  58.     Case 1:  All Fn are infinite  such as Butterworth, 
  59. Bessel, Chebyshev and custom filters with infinite Fn.  This case
  60. allows only Modes 1, 2, 3, 6A or 6B to be used.  Modes 6A and 6B
  61. are 1st order circuits and can be used only in the last stage
  62. of an odd order filter where there is a finite fo and Q=0.
  63. However, instead of Modes 6A or 6B you may use a 1st order low-
  64. pass RC network whose resistor and capacitor are calculated
  65. using the formula fo (last stage)= 1/(2piRC).  Of course, this
  66. network is not clock tuneable.
  67.  
  68.     Case 2:  All Fn are finite.  Only Mode 3A is allowed in
  69. this case where each stage has a finite Fn or each stage has a
  70. finite Fn except the last stage which has either Fn=Infinity 
  71. (2nd order section) or Q=0 (1st order section).  Although Mode 3A
  72. is a second order circuit, FCAD requires entering Mode 3A in the 
  73. last stage of an odd order even though a 1st order section is
  74. indicated.  The program will then calculate the proper resistor
  75. and capacitor values.
  76.  
  77.     HIGHPASS FILTERS:
  78.  
  79.     Case 1:     All Fn equal 0 such as Butterworth, Chebyshev
  80. and custom filter with all Fn equal 0.  Only Mode 3 and 6A
  81. are allowed in this case.  If the last stage is 1st order (Q=0),
  82. only Mode 6A is allowed by FCAD.  Mode 6A can be replaced by
  83. a 1st order RC highpass network whose resistor and capacitor
  84. values can be calculated by the formula fo (last stage) = 1/
  85. (2piRC).
  86.  
  87.     Case 2:  All Fn are finite and not 0.  Only Mode 3A is 
  88. allowed in designs with a finite Fn (not equal to zero) in each
  89. stage, or with a finite Fn (not equal to zero) in each stage except
  90. the last which has Fn=0 (2nd order section) or Q=0 (1st order 
  91. section).  When the last section is 1st order, FCAD requires
  92. Mode 3A be selected (See Lowpass).  The resistor and capacitor
  93. values are calculated by the program.  Of course, this network
  94. is not tuneable.
  95.  
  96.     BANDPASS FILTERS:
  97.  
  98.     Case 1:  All Fn equal 0 or infinity (Butterworth, Bessel 
  99. and Chebyshev bandpass designs).  Only Modes 1, 2 and 3 are allowed
  100. for this case.
  101.  
  102.     Case 2:  All Fn are finite and not 0.  Only Mode 3A is
  103. allowed in this case where each stage has a finite Fn (and not 0)
  104. or each stage has a finite Fn (and not 0) except the last stage
  105. has Fn equal to zero.
  106.  
  107.     NOTCH FILTERS:
  108.  
  109.     Only Mode 3A is allowed for all Notch filter cases.  
  110.  
  111.     CUSTOM FILTERS:
  112.  
  113.     Custom filter design is a non-trivial pursuit.  Experts in
  114. the topic are few and far between.  Design of a custom or non-
  115. traditional filter presumes a fair amount of knowledge about filter
  116. design.  A good example occurs in the design of Mode 3A sections
  117. useful in the design of Elliptic filters or custom filters with
  118. "notches" (also known as Fn's).  The calculations of FCAD do not
  119. allow Mode 3A to be used with an infinite Fn value except if this
  120. value occurs in the last filter section.  But, what can be done
  121. is to make Fn large to the extent that it does not affect the filter
  122. response while not making it infinite. This allows the program to
  123. not deal with divide by zero and other related pure mathematical
  124. problems.  Choosing an Fn value that is 100 times the cutoff
  125. frequency of the filter is often a good method to "drop the
  126. notch" (move it toward infinity) for lowpass filters.
  127. Likewise, in a highpass filter, a Fn can be moved towards zero by
  128. choosing a Fn value that is fo divided by 100.  This effectively
  129. places this notch at zero.
  130.  
  131. Please contact LTC for more information.
  132.  
  133.