以单片机和可编程逻辑器材（FPGA）为操控中心，规划了一个程控滤波器，完成了小信号程控扩大、程控调整滤波器截止频率和幅频特性测验的功用。其间扩大模块由可变增益扩大器AD603 完成，最大增益60dB，10dB 步进可调，增益差错小于1%。程控滤波模块由MAX297 低通滤波、TLC1068 高通滤涉及椭圆低通滤波器构成，滤波形式用模仿开关挑选。本体系程控调整有源滤波的-3dB 截止频率，使其在1~30kHz 规模内可调，差错小于1.5%。此外，选用有用值采样芯片AD637及12 位并行A/D 转换器MAX120 完成了对扫频信号崎岖的丈量。
滤波器是一种用来消除搅扰杂讯的器材，可用于对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有用滤除。它在电子领域中占有很重要的位置，在信号处理、抗搅扰处理、电力体系、抗混叠处理中都得到了广泛的运用。而关于程控滤波器，该体系的最大特色在于其滤波形式能够程控挑选，且-3 dB 截止频率程控可调，相当于一个集多功用于一体的滤波器，将有更好的运用远景。此外，体系具有幅频特性测验的功用，并经过示波器显现频谱特性，可直观地反响滤波效果。
扩大模块
扩大模块的详细电路如图2 所示。榜首部分是一个分压网络，其间前4 个电阻将输入信号衰减100 倍，并与信号源内阻一起构成51Ω阻抗，后边的51Ω为匹配电阻。第二部分选用OPA690 将小信号扩大2 倍，一起起到阻抗改换和阻隔的效果。因为AD603 输入阻抗为100Ω，所以在后边串接一个100 Ω的电阻进行匹配。第三部分即为AD603 可变增益扩大，它的增益跟着操控电压的增大以dB为单位线性添加。1 脚的参阅电压经过单片机进行运算并操控DAC 芯片输出电压来得到，然后完成准确的数控。增益G（dB）=40VG+G0，其间VG 为差分输入电压，规模-500～500mV；G0 是增益起点， 接不同反应网络时也不同。在5、7 脚直接一个5kΩ的电位器，然后改动。
高通滤波模块
LTC1068 是低噪声高精度通用滤波器，当其用于高通滤波时，截止频率规模1Hz～50 kHz，并且直至截止频率的200 倍都无混叠现象。因为LTC1068 的4 个通道都是低噪声、高精度、高功能的2 阶滤波器，因而每个通道只需外接若干电阻就能够完成低通、高通、带通和带阻滤波器的功用。详细电路如图3 所示。其间B 端口Q 值0．57，A 端口Q 值约为1。在电路的调试中发现，A 口的Q值需比B 口Q 值大，不然信号在截止频率处幅值会有上翘。
LTC1068 的时钟频率与通带之比为200：1，因为LTC1068 内部对时钟信号CLK二倍频，所以当截止频率最小为1 kHz 时，内部时钟频率其实为400kHz，故在LTC1068 后边再加一个截止频率为450kHz 的低通滤波器以滤除分频带来的噪声及高次谐波。
低通滤波模块
用MAX297 完成低通滤波器。开关电容滤波器MAX297 能够设置为8 阶低通椭圆滤波器，阻带衰减为-80dB，时钟频率与通带频率之比为50：1。经过改动CLK的频率，即可满意滤波器-3 dB 截止频率在1～20kHz 规模内可调，步进1 kHz的要求。
在运用MAX297 时要注意的是，当信号频率和采样辨率同频，开关电容组在电容上各次采到相同的崎岖为信号幅值的信号，相当于输入信号为直流的状况，使滤波器输出一个直流电平。同理，当信号频率为采样频率的整数倍时，也会呈现相同的现象。为此，在其前面，要添加模仿低通滤波器，把采样频率及其以上的高频信号有用地扫除。故又用一级MAX297，截止频率设置为50kHz。其间时钟频率设置为2．5 MHz。在其后边，也要添加低通滤波器，其截止频率为150kHz，以滤去信号的高频重量，使波形愈加滑润。详细电路如图4 所示。
四阶椭圆低通模块
体系要求制造一个四阶椭圆型低通滤波器，带内崎岖≤1 dB，-3 dB 通带为50kHz，选用无源LC 椭圆低通滤波器来完成。用Filter Sol uTIon 模仿仿真滤波器，随后在MulTIsim 中再模仿仿真并调整%&&&&&%、电感的参数使其为标称值。此外，在椭圆滤波器前后接射级跟从器防止前后级影岣。详细电路如图5 所示。
本体系扩大器增益规模10～60 dB，通频带1～200 kHz，增益差错小于1％。滤波器截止频率规模1～30kHz，差错小于1．5％。椭圆滤波器截止频率差错为0，在150 kHz 处崎岖简直衰减到0。差错首要来源于时钟频率，当截止频率为20 kHz的时分，所需最高的时钟频率为2MHz，不能确保很好的时钟沿，并且时钟频率也不可能准确地操控，以及扩大器的非线性差错。此外，使用DAC0800 和有用值检波电路完成了幅频特性测验仪，体系全体功能杰出。整个体系在单片机和FPGA 的有机结合、协同操控下，作业安稳，丈量精度高，人机交互灵敏。
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