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程控滤波器方案 基于 MSP430 和 MAX262 程控滤波器的设计 一、系统设计方案 系统方案设计如 1 所示 AD603 程控放大器作为信号输入的前 级放大，其增益由单片机控制 D/A 芯片 TLV5616 输出电压来调节，步 进精度可达 1dB 范围在-40~40 dB 滤波模块以可编程芯 MAX262 作为 核 心 通过 单 片 机 MSP430 和 LTC69034 程控时钟信号芯片进行截止 频率的低步进调节以及品质因素的智能控制。 1.前级放大模块 系统前级采用AD603程控放大芯片,该芯片具有-40~40 dB 增益连 续可调的放大功能 其增益可由单片机控制 D/A 芯片 TLV5616 输出电 压 C 给 AD603 的 3 号引脚来调节具体增益与电压的关系为 db =-40 C+1 dB 如 2 所示 信号输入系统经过同相放大后输出给后级 由于 VCA810 具有较宽的增益调节，对输入信号幅度要求较小可以根 据实际的信号大小来控制放大器的增益倍数，因此本系统可以用于小 信号的滤波，此外 AD603 的带宽为 25MHz 故输入的信号可以达到较高 的频率，大致可实现宽带的放大滤波功能 在调试过程中 由VCA810 控 制引脚对噪声要求较高，尤其 3 号 GAIN 引脚对电压波动范围需要在 mV 级别以内，因此必须在靠近 VCA810 的 3 号脚加上钽电容 10F 与 0.1 F 并联进行去耦，否则输出的信号效果比较差。 2.滤波器模块 第 1 页第 1 页 程控滤波器方案 MAX262 具有 A、B 两个二阶开关电容有源滤波器 它由单片机精确 控制滤波函数即可构成低通、高通、带通、带阻等滤波器、且有外围 电路少 功能强大的优点 MAX262 可在程序控制下设置中心频率 0 品 质因素 以及滤波器的工作方式 截止频率调节可有两种方式 方案 1： 是固定 CLK 与 0 的比率 改变 CLK 来调节 方案 2： 是外部电路采用固定晶振给 CLK 时钟 改变 CLK 与 0 的比 率关系来调节 由于系统要实现低步进调节，故使用方案 1。 LTC69034 产生可控的时钟信号给 MAX262 的CLKA 与 CLKB 引 脚 其输出时钟频率由以下公式决定 =2oct207 8/ 2- /1 024 Hz 由于 LTC69034 输出频率步进精度高 时钟信号幅频非常稳定 在高频段可 达到 10 kHz 的步进 假设需要固定 MAX262 的 CLK 与 0 比率为 100.53 倍关系故滤波器截止频率可在 100 Hz~40 kHz 之间以 100 Hz 为连续 步进调节，此外 在调试过程中发现若直接将 MSP430 控制信号与 MAX262 连接 会对滤波器输出信号带来较大的噪声影响 AD603 MAX262 MSP430 第 2 页第 2 页 程控滤波器方案 键盘 显示 1 系统设计原理框 2 前级 VCA810 程控放大电路 3 MAX262 模块外围电路 第 3 页第 3 页 程控滤波器方案 第 4 页第 4 页