程控滤波器设计060303017曾国平

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1、泉州师范学院毕业论文（设计）程控滤波器设计物理与信息工程学院电子信息科学与技术专业06级电信班学生姓名曾国平学号060303017指导教师吴志伟职称完成日期2010年05月1日教务处制程控滤波器设计物理与信息工程学院电子与信息科学技术专业060303017曾国平指导老师吴志伟讲师【摘要】以ad603芯片为核心进行增益放大器的设计，实现输出增益的动态调整，动态增益范围在0-60db.以max297等芯片为核心进行程控滤波器的设计，通过时钟频率的动态可调，实现截止频率的动态可调•系统性能满足了设计要

2、求，实现相应功能.【关键词】ad603;max297;ths3091;滤波器目录摘要20•引言41.电路设计4L1增益放大器41.1.1方案选择41.1.2ad603简介51」21ad603的主要技术性能和特点11151J.2.2AD603的内部结构及原理12151」.2.3AD603的引脚功能⑶51.1.3ad603放人电路61」31ad603部分电路原理图61.1.3.2opa642射级跟随电路7Ll.3.3ths3091功率放人电路⑹71.2程控滤波器的设计91.2.1低通滤波器91.2.

3、2高通滤波器111.2.3椭圆低通滤波器112•系统软件的设计113.硬件测试结果123.1增益放大器测试结果123.2低通滤波测试结果124结束语135致谢13参考文献13英文摘要14附录一增益放大器相关图片151增益放大器原理图152增益放人器pcb电路153增益放人器设计实物图16附录二程控滤波器相关图片161程控滤波器原理图162程控滤波器pcb电路173程控滤波器实物图180.引言滤波器就是选频电路，可允许一部分频率的信号通过，而抑制另一部分频率的信号，它在数据采集、信号处理和通信系统

4、等领域具有重耍作用。本文提出一种基于开关电容有源滤波器的程控滤波器，可步进调节滤波器通带截止频率和放人器增益。该程控滤波器设计成木低、实现简单，可广泛应用于数字信号处理、通信、占动控制等领域。1.电路设计木系统电路有可控增益放人器，程控滤波器，时钟频率电路，单片机最小系统等纟fl成。增益控制电路采用ad603芯片，结合ths3091來进行设计与其他增益电路相比，该电路可设计增益高，可达到增益动态可调。AD603为低噪声精密可变增益放大器，温度稳定性高，其内部由R2R梯形电阻网络和固定增益放大器构

5、成，加在其梯形网络输入端的信号经衰减后,市固定增益放人器输出，衰减量市加在增益控制接口的参考电压决定；具增益与控制电压呈线性关系，通过单片机控制，而lIlD/A转换辭产牛粹确的参考电压来控制增益，从而实现较精确的数控，同时可降低干扰和噪声。程控滤波器部分采用开关电容滤波器实现。开关电容滤波器是山M0S开关、M0S电容和M0S运算放人器构成的集成滤波器，其开关电容纽在时钟频率的驱动卜S可等效成1只与时钟频率有关的等效电阻R二1/2兀Cfc。其中C为开关电容纟R的电容,fc为滤波器时钟频率当,用外部

6、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。开关电容滤波器可肓接处理模拟信号，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和关参数，比较容易地实现较理想的四阶椭圆低通滤波器，釆用有源RC滤波器实现带通滤波器1.1增益放大器1.1.1方案选择方案一：采川较为传统的方法

7、，使川数字电位器和普通的运放电路组成增益电路。该电路通过控制电位器來改变放人器的反馈电阻来实现增益可变。这种方案实现较为简单，但是电位器精度冇限，很难实现增益的精确调控，而R信号通过点位器冇带宽限制，这样会影响系统的同频带。方案二：用集成多路模拟开关改变电阻.用不同阻值的固定电阻,通过集成多路模拟开关，将其分別接入运放的输入凹路，以此来达到改变输入电阻的冃的，从而实现对信号的放人或衰减，即改变放人器的增益；还可以用数个运放分别接成同相输入深度负反馈放人器示串联成多级同相放人器，再用模拟开关控制各

8、运放单元反相输入端外接电阻与公共地端的通、断状态，进而控制放大器的增益。但是这种方式的主要缺点是模拟开关的导通电阻影响放大器的增益，影响信号的传输椿度。方案三：采川集成可变增益放大器ad603oad603低噪声，通过单片机叮实现精密控制,温度稳定性高，最人增益谋差为0.5dbo所以本设计采用方案三來设计增益控制电路。1.1.2ad603简介1.1.2.1ad603的主要技术性能和特点111Ad603是90mhz低噪声可编程的放大芯片，采用线性db的增益控制，增益范围在-ll-31db或9-5ld