《MAX262中文资料.docVIP

? 在电子电路中，滤波器是不可或缺的部分，其中有源滤波器更为常用。一般有源滤波器由运算放大器和RC元件组成，对元器件的参数精度要求比较高，设计和调试也比较麻烦。美国Maxim公司生产的可编程滤波器芯片MAX262可以通过编程对各种低频信号实现低通、高通、带通、带阻以及全通滤波处理，且滤波的特性参数如中心频率、品质因数等，可通过编程进行设置，电路的外围器件也少。本文介绍MAX262的情况以及由它构成的程控滤波器电路。 1 MAX262芯片介绍??? MAX262芯片是Maxim公司推出的双二阶通用开关电容有源滤波器，可通过微处理器精确控制滤波器的传递函数(包括设置中心频率、品质因数和工作方式)。它采用CMOS工艺制造，在不需外部元件的情况下就可以构成各种带通、低通、高通、陷波和全通滤波器。图1是它的引脚排列情况。?图1 MAX262引脚V+ —— 正电源输入端。V- —— 负电源输入端。GND —— 模拟地。CLKA —— 外接晶体振荡器和滤波器A 部分的时钟输入端，在滤波器内部，时钟频率被2分频。CLKB —— 滤波器B部分的时钟输入端，同样在滤波器内部，时钟频率被2分频。CLKOUT —— 晶体振荡器和R-C振荡的时钟输出端。OSCOUT ——与晶体振荡器或R-C振荡器相连，用于自同步。INA、INB —— 滤波器的信号输入端。BPA、BPB—— 带通滤波器输出端。LPA、LPB—— 低通滤波器输出端。HPA、HPB—— 高通、带阻、全通滤波器输出端。WR —— 写入有效输入端。接V+时，输人数据不起作用；接V-时，数据可通过逻辑接口进入一个可编程的内存之中，以完成滤波器的工作模式、f0及Q的设置。此外，还可以接收TTL电平信号，并上升沿锁存输人数据。A0、A1、A2、A3 ——地址输人端，可用来完成对滤波器工作模式、f0和Q的相应设置。D0、D1 ——数据输入端，可用来对f0和Q的相应位进行设置。OP OUT —— MAX262的放大器输出端。OP IN —— MAX262的放大器反向输入端。??? 图2是MAX262的内部结构。MAX262由2个二阶滤波器(A和B两部分)、2个可编程ROM 及逻辑接口组成。每个滤波器部分又包含2个级联的积分器和1个加法器。该电路的主要特性有： ?配有滤波器设计软件，可改善滤波特性，带有微处理器接口； ?可控制64个不同的中心频率f0、128个不同的品质因数Q及4种工作模式； ?对中心频率，f0和品质因数Q可独立编程； ?时钟频率与中心频率比值(fclk/f0)可达到1%(A级)； ?中心频率f0的范围为75 kHz。 ?图2 MAX262内部结构??? 图3是控制数据输入时序。可在WR的下降沿经逻辑接口给滤波器A、B中的fclk/f0、Q及工作模式控制字分别赋予不同的值，从而实现各种功能的滤波。?图3 控制数据输入时序 2 电路原理及设计过程2.1 硬件设计图4是按上述要求设计的程控滤波器电路。?图4 滤波器电路??? 单片机选用AT89C52。AT89C52是一种低功耗、高性能的CMOS型8位微型计算机；有8 KB的Flash，256 B的RAM，32线I/O 口，3个16位定时器/计数器，6向量两级中断，1个双工串行口；具有片内自激振荡器和时钟电路等标准功能。此外，AT89C52设有静态逻辑，用于运行到零频率，并支持软件选择的节电运行方式和空闲方式，使CPU停止工作，而允许RAM、定时/计数器、串行VI和中断系统继续工作。在掉电方式下，片内振荡器停止工作。由于时钟被冻结，一切功能都停止，只有片内RAM 的内容被保存，直到硬件复位才恢复正常工作。该电路由芯片AT89C52的P1口来控制，由单片机的P1.0～P1.5口及P1.7将数据送入存储器54HC373存起来，再送入MAX262。通过设置相应的参数，可实现带宽为30～50 kHz的带通滤波。??? 抗干扰电路选用X25045芯片。X25045有三种功能：看门狗定时器、电压监测、E2PROM。看门狗电路在系统出现故障，程序“跑飞”时，会产生复位信号，使系统复位。电压监测可以保护系统免受低电压状态的影响。当VCC降到最小VCC转换点以下时，系统复位，一直到VCC返回且稳定为止。在滤波器输出中，显示器选用大连东方显示器材公司的EDM-1601。它是16列×1行的液晶显示器组件，与CPU接口简单、功耗低、编程方便。键盘操作时可能会由于逻辑输入跃变而产生某些噪声。为避免出现这种情况，在输入的数字线接有逻辑门缓冲(图4中未画)。2.2 软件部分??? 采用汇编语言编程，MAX262的地址A0～A3与数据D0D1的关系如表1所列。由表1可看出，每个滤波器的工作模式 中心频