概述(General Description)

      F42N50是基于一种可变状态滤波器电路原理（参考TI的模拟滤波器芯片UAF42的PDF ）构成的50Hz陷波器模块，其特点是：1）中心陷波频率已经设置好，用户免调试；2）不超过±100ppm/℃的优良温度稳定性；3）Q值和增益可独立调整，不影响中心频率；4）模块经过灌封，可靠性高；5）外围电路简单，使用方便。

       用UAF42构成的50Hz陷波器存在的问题是：1）外围元件比较多；2）频率电阻必须是3.18M的外置电阻，当电阻大于1M时不好采购0.1%的高精密电阻，这就是用UAF42难于构成高稳定性50Hz陷波器的一个原因，F42N50由于内置电容比UAF42大10或15倍，内置频率电阻是318K/或200K 0.1%的高精密电阻。3）F42N50的内置电阻一般为20K，比UAF42的50K小，热噪声小，因此可望F42N50有更低的噪声和更高的高的频率温度稳定性；4)UAF42的内部运放单一固定，不能满足宽带、低噪声、低功耗、电池供电、低失真、高精密、高可靠等特殊要求，F42N50到目前优选了8个类型的运放，构成8类50Hz陷波器，基本满足各种用户的需求。

特点(Feature)

• 常温下不低于40dB(Q=5)、一般46dB以上、最高可达60dB的陷波深度。
• 优于±0.1%的中心频率精度，无须用户再调整。
• ±60-80ppm/℃的中心频率温度稳定性。
• 可通过一个外界电阻RA设置输入衰减。
• 可通过一个外接电阻RQ设置Q值。
• 可通过一个外接电阻RG设置增益。
• 除了电源去耦滤波电容以外，外围电阻1-3个；最小Q值=1/3，此时不需要外围电阻。
• 可代替用TI公司UAF42构成高性能低成本陷波器、免调试、外接元件少。
• 提供宽电压、低噪声、低功耗、超低噪声、电池供电、高频、低失真、精密、高可靠性等多个规格类型。
• 模块尺寸：19.6x6x10，SIP7模块封装，2.54引mm脚间距，体积小，环境适应能力强。

https://img.alicdn.com/imgextra/i3/722072894/TB28j1rlpXXXXXAXpXXXXXXXXXX_!!722072894.pngF42N50 全系列（IWP，RLN，RLP，RRB，LND，JM）" />

表1.1的说明：

1）测试条件:Vin=5Vpp(JM:2Vpp),f=50Hz，Q=5，Ai*Q=1，A=1。陷波深度:示波器500Hz低通滤波,直流偏移:未滤波。用20个子样测试。调试人员的状态、批次、技术、对测试结果都有差异。

2）陷波深度和直流偏移中的正负偏差是标准差,测试数据仅供参考。

3）RUN的直流偏移平均值在360mV,当Q=5时可以在输入端加820K下拉电阻直流偏移平均值校正到0。

4）当用于交流陷波时,采用负反馈自稳零电路能消除所有规格的直流偏移,也可以在输出后面加通滤波,对于直流电路可在模拟电路设置总直流校正消除电路的总直流偏移。

其他数据：

1)  模块封装：SIP7（单列直插），引脚间距2.54mm。

2）模块尺寸：19.6x6x10，高度：10mm。

3)  模块重量：2-2.2g/只

4）包      装：一管装10只，管尺寸：220x17x9，重量：27.5g。

外形尺寸、引脚定义、典型电路：

https://img.alicdn.com/imgextra/i4/722072894/TB2WEKhsXXXXXbYXpXXXXXXXXXX_!!722072894.jpgF42N50 全系列（IWP，RLN，RLP，RRB，LND，JM）" />

 图2说明：

    1）图2.1 适合于包含直流成分的信号的50Hz陷波，F42N50的输出一般有+-100mV范围的直流偏移，如果要严格消除直流偏移，可以在输出后简单加一个隔直流电容高通滤波器，截止频率可以设置的很低。如果信号完全是直流的，可以参考PDF推荐的直流偏移校正电路。

    2）图2.2 是一个负反馈自稳零电路，因此输出将不含有直流成分，可有效消除F42N50的直流偏移，该电路只适合交流信号的50Hz陷波。图中 CF1、RF1、U2构成高通滤波器，截止频率可以根据自己需要设置。

    3）图2中，注意三角地（信号参考地，SGND）与电源地（GND）的连接关系。对于双电源：三角地与GND连接。对于单电源：三角地连接到电路的信号参考地VDD/2上，负电源脚V-连接到电源地GND。?

    4）图2中，如果RQ＝1K，RA＝RG＝180K，则Q＝10，A＝1。没有180K，如200K也可以近似代替。

F42N50外接电阻速查表设计：

?（1）Q衰减模式外接电阻速查表格（该模式需要配置RQ、RA、RG 此三个外接电阻）

https://img.alicdn.com/imgextra/i3/722072894/TB2B9K4sXXXXXbKXpXXXXXXXXXX_!!722072894.pngF42N50 全系列（IWP，RLN，RLP，RRB，LND，JM）" />

特别提示：该模式当RG=RA 时，增益恒为1，如果RG=RA但不是表中的RA,则Q值略有差异。

给定阻带Bx上最小衰减计算公式及速查表：

        为了使读者精确的预见预定阻带上的陷波效果，增加一下给定阻带Bx上的衰减计算内容

 一、陷波器的基本关系式： 

           B=fo/Q                                                                         （1）

           B=fp2-fp1                                                                      (1-1)

           fp1=fo*{-1/(2Q)+[1+1/(4Q^2)]^0.5}                          (1-2)

           fp2=fo*{+1/(2Q)+[1+1/(4Q^2)]^0.5}                         (1-3)

           当Q>=5时（1-2）、（1-3）式可以简化为（1-4）、（1-5）式：

           fp1=fo-B/2                                                                    (1-4)

           fp2=fo+B/2                                                                   (1-5)

          A0=20*log(2*D*Q)                                                         (2)

          Ax=10*log[1+(B/Bx)^2]                                                 (3)

          Ax=20*log(B/Bx)        (Q>=5)                                        (3')   

式中：fo--中心频率Hz，fo=50Hz,Q--Q值， B-- -3dB带宽(Hz)，fp1,fp2,-- -3dB带宽的两个端点频率，Bx--任意带宽（Hz)，如1Hz、0.2Hz，D--陷波器内频率电容的损耗正切值，可取0.0001~0.0002，A0--fo点的衰减(dB)，也称中心陷波深度，Ax--任意带宽Bx上的最小衰减。

       陷波器的3dB带宽B完全由Q值即（1）式决定，（1）式在一般模拟电子技术教科书上都有。而Q值由RQ决定。至于B值，用户根据自己信号特性确定，如果用户的信号在50Hz附近的比例对整个信号影响较大，B值可以选择的小一点（如取B=5Hz,，则Q=50/5=10Hz），反之B可以选择大一点的值（如B>=10，即Q=<50/10=5)。

 二、公式（2）是我推导出的一个结论，没在书上找到，作为参考。按此公式，Q=5时Ao=-60~-54dB,；Q=10时，Ao=-54~-48dB。

三、市电频率不是绝对的50Hz,而是在一定波动范围，国家标准是49.8~50.2 Hz，但实际上一般在49.9~50.1Hz,以内.（3）式给出了任意带宽时的边缘衰减（最小衰减），而（3’）式是（3）式在Q>=5时的简化计算。例如：Q=5时，B=50/5=10 Hz，求在(50-0.1)~(50+0.1 Hz)频带上的最小衰减。解：x=f2-f1=0.2Hz，根据（3’）式有：A0.2=20*log(B/x)=20*log（10/0.2)=34dB。当Q=10时B=5Hz，同样，x=0.2Hz时 A0.2=20*log(5/0.2)=28dB。

 四、由以上公式可知，A0、Ax都随Q的增大而减小，陷波器的喇叭口随着Q的减小而张大，也就是小的Q值即大的3dB带宽B有利于锁定更多的频率偏移和获得尽可能大的衰减。所以，设计时应该在B与A0、Ax之间进行平衡。设计陷波器前建议复习一下模拟电子技术教科书中关于陷波器的内容。

下面给出基于以上公式的给定下带Bx=0.1、0.2、0.4、0.8Hz上的最小衰减速查表：

https://img.alicdn.com/imgextra/i3/722072894/TB2VE9SsXXXXXXtXFXXXXXXXXXX_!!722072894.pngF42N50 全系列（IWP，RLN，RLP，RRB，LND，JM）" />

       注：1）fp1、fp2、B、Bx 单位为Hz, A0、A0.1、A0.2、A0.4、A0.8 单位为dB，2）以表中的值-12dB为衰减下限估计值。

选型注意事项：

     1）用户主要根据自己的供电电源电压、功耗要求、噪声要求选择规格，参见表1.2、表1.3、表1.1。

2）缺货应急：选型时最好工程师直接联系，给出供电电压、功耗要求，以便更好的配货支持。比如，用户选择的是RLN，如果缺现货并急用时，可以直接发RLP、IWP代替。了解使用条件主要是为了此目的。

3）常规推荐：以上提供了较多的规格，但目前可提供现货供应的是IWP，RLN，RLP，其他规格尽量不用，由于陷波器一般在大信号下应用，所以各种规格的实际效果差异不大。

深圳市安晶美电子有限公司

 联系人：李小姐 13826579215

 QQ:857669868   137837313旺旺：agmdz

网址：www.agmdz.com