Le MAX293CPA (ou MAX293 CPA) est un circuit intégré analogique de filtrage de très haute performance, développé à l'origine par Maxim Integrated. Logé dans un boîtier DIP8 standard à 8 broches traversantes, ce composant est un filtre passe-bas elliptique d'ordre 8 à capacités commutées (Switched-Capacitor Filter).
Grâce à son ordre élevé (ordre 8), il offre une pente de coupure d'une raideur extrême, idéale pour éliminer totalement les signaux indésirables juste après la fréquence de coupure. Sa particularité technologique est que sa fréquence de coupure ($f_c$) est entièrement réglable et programmable de 0,1 Hz à 25 kHz simplement en modifiant la fréquence d'un signal d'horloge externe ou interne. C'est un composant d'époque incontournable pour les filtres anti-repliement (anti-aliasing) placés devant les convertisseurs ADC, le lissage en sortie de DAC, le traitement de la parole (télécoms/radio) et l'instrumentation de précision des années 90.
Note technique :
La performance de la réponse Elliptique : Le MAX293CPA offre la pente de transition la plus raide possible pour un ordre 8. Il accepte une légère ondulation (ripple) de ±0,24 dB dans la bande passante, mais fournit en contrepartie une atténuation massive de -80 dB dès que l'on atteint 1,5 fois la fréquence de coupure. Aucun filtre passif traditionnel composé de résistances et de condensateurs discrets ne peut atteindre une telle sélectivité dans un espace aussi réduit qu'un boîtier DIP8.
Le mécanisme du rapport 100:1 (Brochage DIP8) : * La fréquence de coupure du filtre est directement indexée sur l'horloge : $f_c = \frac{f_{CLK}}{100}$. Pour obtenir un filtre passe-bas coupant net à 1 kHz, il suffit d'injecter une horloge carrée de 100 kHz sur la broche CLK (broche 1).
La puce intègre également son propre oscillateur interne. En reliant simplement un petit condensateur externe entre la broche CLK et la masse, le circuit s'auto-cadence sans composants actifs supplémentaires.
Conseils Pro :
Le piège du bruit de commutation de l'horloge (Filtre de sortie) : C'est le comportement inhérent à toutes les puces à capacités commutées d'époque. Comme le filtrage interne est réalisé en échantillonnant le signal analogique via des micro-condensateurs internes au rythme de l'horloge, un léger résidu haute fréquence de cette horloge se superpose par parasite au signal analogique nettoyé en sortie (OUT, broche 5). Pour retrouver un signal audio ou d'instrumentation parfaitement lisse, placez toujours un petit filtre passif RC très simple du 1er ordre (ex: une résistance de 10 kΩ et un condensateur de 100 pF) directement en sortie du MAX293CPA pour éliminer ce bruit d'échantillonnage résiduel.
Gestion de l'amplificateur opérationnel non engagé (Broches 2 et 3) : Le MAX293CPA intègre astucieusement un ampli op classique totalement indépendant pour l'utilisateur. Ses broches sont OP IN+ (broche 2), OP IN- (broche 3) et sa sortie est partagée en interne ou disponible pour créer un pré-filtrage anti-repliement continu. Attention : Si vous n'utilisez pas cet amplificateur auxiliaire d'époque dans votre schéma de câblage, ne laissez pas ses entrées flottantes sous peine de créer des oscillations parasites internes. Reliez l'entrée non-inversée (broche 2) à la masse générale de la carte et bouclez l'entrée inversée (broche 3) sur la sortie d'époque correspondante ou la masse analogique selon votre type d'alimentation (unique ou symétrique).
