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基于一种新型程控滤波器的设计
摘要：基于开关电容滤波器的原理，提出了一种采用max263的新弄程控滤波器的设计。该滤波器可设置为低通或高通模式，截止频率及增益均由程序控制。整个系统设计结构简单，经过实际测试具有良好效果。 1 引言在许多工程应用领域中信号频率的动态范围很宽。某些微机自动测试中频率在0．1~1 000 hz之间变化；在旋转机械大型水轮机组的机械故障诊断和炮口冲击波压力场测试以及其他信号采集测量场合其信号频率在几赫兹到几千赫兹之间。因此有必要采用截止频率可以程控的滤波器对频率动态范围较宽的信号进行滤波。 max263是cmos双二阶通用开关电容有源滤波器，由微处理器精确控制滤波函数构成各种带通、低通、高通、陷波和全通配置，且无需外部元件。max262含有2个二阶滤波器，在程序控制下可设置中心频率f0、品质因数q和滤波器的工作方式。 2 系统总体设计方案系统总体设计包括数字和模拟两大部分。其中，数字部分包括单片机及fpga中的放大器增益控制、时钟频率生成以及频率特性测量与显示3个模块；而模拟部分包括放大器、滤波器和幅频特性测试仪3个模块。其中放大器模块通过三级放大实现0～60 d
基于ARM的嵌入式监测系统设计
在进入后端处理系统之前也需要对信号进行一定的调理，以满足后端信号处理的要求，为了简化设计，节省设计时间，信号的前端信号调理模块使用设计好的模块，包括恒流源、传感检测、信号放大、低通滤波，程控放大器放大倍数的设定通过s3c2410a设定。图2显示了系统硬件框图。图2 系统硬件框图 2.1程控抗混叠低通滤波器设计传感器采集的的模拟信号中往往混有一些其它信号如噪声信号，因此在a/d转换之前对信号进行滤波是很有必要的，同时选择合适的滤波器还可以起到抗混叠的功能。本系统设计采用max263低通滤波器，max263是有源开关电容滤波器，其中心频率，q值和工作模式可通过引脚编程设置，其硬件连接电路如图3. 图3 低通滤波电路选择滤波器工作模式1，将m0，m1设置低电平，q值设置为1，查表得nq=64，则q6~q0引脚值为100000。max263的引脚与s3c2410芯片直接相连以实现程控滤波器，f0~f4分别连接gpb5~gpb9。在arm上即可控制对应引脚实现对max263截止频率的设定。 2.2 a/d转换电路 a/d转换器作用是把一个模拟
程控滤波器的设计
电容滤波器实现。开关电容滤波器是由mos开关、mos电容和mos运算放大器构成的集成滤波器，其开关电容组在时钟频率的驱动下，可等效成1只与时钟频率有关的等效电阻r=1／2πcfc。其中c为开关电容组的电容,fc为滤波器时钟频率。当用外部时钟改变fc时，等效电阻r改变，从而可改变滤波器的时间常数，也改变滤波特性。开关电容滤波器可直接处理模拟信号，而不必像数字滤波器需要a／d、d／a转换，这样简化电路设计，提高系统的可靠性。该系统采用集成的开关电容滤波器max297实现低通滤波，采用max263实现高通滤波。利用电感和电容可搭建各种类型的滤波器该系统利用无源lc滤波器技术，参照滤波器设计手册相关参数，比较容易地实现较理想的四阶椭圆低通滤波器，采用有源rc滤波器实现带通滤波器。放大器输出信号通过滤波器后加在1 kω的负载上，各滤波器的输出切换由继电器实现。该系统以单片机和fpga为控制核心，辅以dds扫频电路，经有效值检波电路，实现幅频特性的测试与显示。系统性能指标达到设计要求，工作可靠，用户界面友好。 3 理论分析与电路设计 3．1 放大器模块可变增

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