在信号采集系统中，常需要对某种干扰进行抑制，从而提高整个系统的信噪比，当干扰信号频率并不固定时，可采用自适应方法控制陷波频率，以达到最佳滤波效果。MAX261是美国Maxim公司推出的CMOS双二阶通用开关电容有源滤波器，可以采用微处理器控制其精确滤波器函数，无需外围元件即可构成多种带通、低通、高通、带阻、全通滤波器，其内部含有两个二阶滤波单元，每个单元中心频率、Q值、滤波器工作模式均可由程序设置，具有外围元件少、能处理较宽的频带（与工作频率、输入时钟频率和工作模式有关，最大工作频率范围从0.4Hz至57kHz)以及可编程控制等优点。与数字滤波器相比，具有处理速度快、整体结构简单，因此它被广泛的应用于数字信号处理、自适应滤波、信号分析和锁相环等领域中。

1.内部滤波器单元结构

MAX261包括两个二阶开关电容有源滤波器和一个自由运算放大器，每个滤波单元结构如上图所示。每单元使用了两个级联的积分器和一个加法放大器，片内开关与电容通过反馈控制每个滤波单元的fo（中心频率）和Q值，它们的精确度由内部电容比决定。尽管开关电容网络(SCN)实际上是离散系统，其特性非常接近于连续时间滤波器，为获得理想二阶状态变量响应，应保证较大的输入时钟频率与滤波器中心频率比（f CLK/fo）。

2.引脚及其功能

MAX261的引脚排列见上图。上图中，引脚名的最后一个字母表示其所属第几个滤波单元，如A表示第一单元，B表示第二单元；引脚名的前几个字母表示其功能，其中LP为低通输出，BP为带通输出，HP为高通／带阻／全通输出，IN为输入，CLK为时钟输入。A为编程输人数据地址位，D为输入数据位，OSC OUT可与晶振或RC构成时钟输入，WR为写允许输入，OP IN与OP OUT分别为自由运放的输入和输出端，V+为正电源，V-为负电源，电源电压为±2.37～±6.3V，GND为地。

3.滤波器工作模式选择

模式1：可以构成巴特沃思、切贝雪夫、贝塞尔滤波器实现全极点低通和带通滤波器。由于相对极零点位置固定，仅可以构成二阶带阻滤波器，此模式与模式4支持高时钟频率。

模式2：用来构成全极点低通和带通滤波器，和模式l相比，优点在于能够获得更高的Q值和低噪声输出。

模式3：仅有此模式能构成高通滤波器，其最大输入时钟频率小于模式，1中采用的频率。

模式3A:运用片内自由运放把模式3中高通与低通输出相加构成独立的带阻输出，通过调整运放外接反馈电阻比率独立设置fo，建议采用该模式构成多极点带阻滤波器。

模式4：仅有此模式提供全通输出，也可用来提供全极点低通和带通滤波器，但应当注意此模式具有几种模式中最大的抽样误差。

4.滤波器设计步骤

Maxim公司为MAX260系列滤波器提供了设计软件，可以大大的简化设计过程。第一步，决定所需滤波器的类型（巴特沃思、切贝雪夫，等等）及最佳选择的极点数，片与片之间可通过级联获得更高阶数的滤波器，程序将绘制出频响图并计算出每个二阶单元的fo和Q值，当不采用设计软件时，应注意fo、／．CLK和Q应满下表足中的要求。

第二步，根据第一步中计算的fo和Q计算出每个二阶单元编程系数N（对应于fo和Q有两个值），并选择输入时。钟频率和滤波器运行模式M。第三步，通过PC的并行打印口将编程系数N和M通过ASCII符的形式写入滤波器。

5。MAX261的应用实例

笔者在进行通过采集高压铁塔接地线泄漏电流来检测劣化绝缘子的课题时发现：叠加在人地线电流波形上的噪声和干扰频率随着塔的地理位置、运行电压、塔型而变化，其中尤以25kHz附近干扰对采集有用信号影响最大，因此采用MAX261芯片构成自适应带阻滤波器，从而获得很高的信噪比。输入信号经过放大后首先通过由连续时间有源滤波器MAX274构成的180kHz低通滤波器，然后通过MAX261构成的带阻滤波器，最后经过放大和A/D转换进入计算机。采集程序中包括数据存取、频谱分析、控制输出编程数据三部分，当频谱分析软件检测到干扰信号有变化时，则计算和输出MAX261编程数据调节陷波频率，该程序在BC4.5中编译调试并运行通过，下面给出与MAX261相关的代码段。

由于模式1与模式3A相比具有带宽更宽和无需外围元件的特点，所以采用工作模式1，且仅使用了滤波单元A，当滤波器采用±SV供电时，地址位与数据位输入兼容TTL与CMOS电平，其他情况下应满足CMOS电平要求，74HC374具有缓冲和锁存的作用，可以减少由于输入逻辑电平变化而产生的输出误差。具体电路如下图所示。