单片机控制的程控有源滤波器设计

"这篇文档是哈尔滨工程大学电子信息工程专业学生孙艺华的毕业论文，指导教师为苍岩讲师。论文主题是基于单片机控制的程控有源滤波器设计，发表于2009年6月。该设计旨在解决可变宽频带有源滤波器的挑战，通过单片机控制参数可编程的双二阶通用开关电容有源滤波器来实现滤波器的中心频率、品质因数Q和工作方式的精确设置。系统包含两大部分：程控滤波器和程控放大器，其中程控放大器具有40dB的电压增益，并能通过DA转换器进行精确的分压控制。滤波器部分由MAX264为核心，可以设置为高通或低通滤波器，其-3dB截止频率在1KHz至20KHz之间可调。整个系统采用51单片机作为控制核心，提供用户友好的操作界面，具备较高的精度和稳定性。关键词涉及程控放大器、DA转换器的电阻网络和开关电容滤波器。" 这篇论文详细阐述了如何设计一个基于单片机的程控有源滤波器，这种滤波器在数字信号处理、通信和自动控制等领域具有广泛应用。设计的核心在于使用单片机来控制双二阶开关电容滤波器的参数，从而实现滤波器中心频率的精确设定。这解决了在设计宽频带可变滤波器时遇到的技术难题。论文中提到的程控放大器部分，其电压增益为40dB，能够通过单片机控制DA转换器进行分压，以10dB为步进进行精确调整，误差低于0.5%，并且具有宽广的通带范围，确保在100Hz到500kHz间无明显失真。滤波器部分采用MAX264芯片，可以设置为高通或低通模式，其截止频率可在1KHz到20KHz之间调节，步进1KHz，精度优于1%。 整个系统构建在51系列单片机的基础上，它不仅提供了用户操作界面，还确保了系统的稳定性和精度。通过单片机控制滤波器参数，使得系统更加灵活和易用。论文的关键技术点包括程控放大器的设计、DA转换器的电阻网络配置以及开关电容滤波器的参数编程，这些都是实现高效滤波和控制功能的基础。该设计的实施对提高电子设备的信号处理能力具有重要的理论和实践意义。