可編程開(kāi)關(guān)電容濾波器系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文以FPGA為主控制芯片設(shè)計(jì)了基于開(kāi)關(guān)電容濾波器芯片MAX260的可編程模擬濾波器系統(tǒng)。該可編程濾波器系統(tǒng)的功能較為全面，可提供高達(dá)8階的巴特沃斯和切比雪夫?yàn)V波器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)頻率的自動(dòng)跟蹤，參數(shù)調(diào)整方便，控制方法靈活，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。本文完成的主要工作如下： 1.在對(duì)開(kāi)關(guān)電容濾波器的可編程設(shè)計(jì)進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上，基于開(kāi)關(guān)電容濾波器芯片MAX260，提出了一套完整的開(kāi)關(guān)電容濾波器可編程濾波器設(shè)計(jì)的方法。從基本的二階濾波

2、器著手，得到了低通、高通及帶通二階濾波器參數(shù)的計(jì)算公式，系統(tǒng)地闡述了將各濾波器參數(shù)轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)電容濾波器的編程參數(shù)的方法。本文詳細(xì)介紹了可編程濾波器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并計(jì)算得到了大量的濾波器設(shè)計(jì)參數(shù)。該方法雖然是基于開(kāi)關(guān)電容濾波器芯片MAX260提出，但對(duì)通用的各種開(kāi)關(guān)電容濾波器的應(yīng)用設(shè)計(jì)都有較大的參考價(jià)值，具有很大的實(shí)際意義。 2.完成了基于開(kāi)關(guān)電容濾波器的可編程濾波器系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了放大和檢測(cè)電路、增益控制電路、濾

3、波器模塊電路、FPGA控制部分電路及接口電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。提出了一種通過(guò)雙DA構(gòu)成程控放大器提高濾波器的動(dòng)態(tài)范圍的方法。 3.詳細(xì)闡述了FPGA控制可編程濾波器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，具體介紹了各電路及其接口時(shí)序控制的編程實(shí)現(xiàn)。對(duì)FPGA生成開(kāi)關(guān)電容時(shí)鐘信號(hào)的方法進(jìn)行了深入研究，提出了一種較通用的開(kāi)關(guān)電容濾波器時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)除法器結(jié)合分頻器產(chǎn)生不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)。根據(jù)不同的系統(tǒng)工作模式得到相應(yīng)模式的除法計(jì)算公式，生成對(duì)應(yīng)的除數(shù)和