程控滤波器报告.pptVIP

程控滤波器Program-controlled filter ;摘要 ;一、方案设计与论证;;题目要求放大器输入正弦信号电压振幅10mV，电压增益0到60dB，10dB步进可调，电压增益误差不大于5%。滤波器可设置成低通或高通滤波器，-3dB截止频率在1k-20kHz范围内可调，步进1kHz。低通滤波器在2fc、高通滤波器在0.5fc处总电压增益不大于30dB。制作一个简易幅频特性测试仪，其扫频输出信号的频率变化范围是100Hz～200kHz，频率步进10kHz。 经分析，本系统的设计主要分以下部分：可变增益放大器，高通滤波器，低通滤波器，可变频率信号发生器和检波电路。;1.2 可控增益放大电路设计;方案三：采用固定增益放大和乘法D/A程控衰减的方法。首先对信号进行足够增益的放大，可以采用两级放大的形式保证在题目要求的频率范围内放大到60dB，然后利用乘法DAC对信号进行程控衰减。此方案只要选择合适的DAC，就可以达到高精度和高灵敏度的增益控制，配合前级信号预放大，可实现增益可程控的放大器。但是由于D/A转换器本身的速度问题，频率范围有限，对后级要求频率达到200KHz的测试造成影响，而且DAC在小增益时精度低，噪声很大，所以放弃此方案。 综上所述，本设计采用方案二。;1.3程控滤波器的设计;1.4 扫频部分设计;二、单元模块设计;;2.2 可编程滤波器电路;时钟信号发生器的FPGA设计框图如下： ;2.3 扫频仪;;有效值检波电路图：;三、软件流程图;四．系统调试和数据分析 ;数据分析:在小增益的情况下由于信噪比较小，误差较大；大增益的情况下可能波形略有一点点失真，因此实际值比理论值略小，误差也大一点；中间各增益处实际值都比理论较大一点，可能是放大器的增益有微差，但误差都很小，且都很稳定。;测试表格B：低通滤波器的测试（输入信号Vpp=20mV，增益G=40dB， -10dB处的理论有效值为228 mV）;测试表格C：高通滤波器的测试（输入信号Vpp=20mV，增益G=40dB，-10dB处的理论有效值为228 mV）;低通和高通滤波数据分析;五．报告总结 ;当然，也还存在着一些问题，主要是设计的作品抗干扰能力较差，而实验室的噪声比较大，在测试的过程中存在不小的干扰，导致在小增益时信噪比较小，输出波形不是很好，误差也相对较大。后来发现，关掉旁边一些像台式机这样的电器，效果一下子改观了很多，小增益时信号也干净了很多。当然，这并不是最好的解决办法，我们还有待提高电路的抗干扰能力。 做完了这个题目之后我们组每个成员都有了比较大的收获，虽然是分工协作的，但是每个人都对其他的模块了解的都一样透彻，也都有了一些新的发现。这是我们第一次配合，效果虽然不是特别理想，但也都有一种成功感。相信以后会配合的越来越好，做出更加完美的作品。 最后，要感谢一直以来给我们提供知识、物质和精神上帮助的田老师，谢谢老师。。。; 谢谢大家