在电子系统设计领域，使用可编程逻辑器件（如FPGA）来构建程控滤波器和扫频测试仪，具有高度的灵活性和适应性。本系统设计基于Altera公司生产的FPGA器件和Quartus II软件平台，实现了程控放大、滤波和频率合成等功能，最终形成了一个可应用于多种测量和数据采集环境的综合性系统。
系统采用了运算放大器和模拟开关作为前级小信号放大器，这样可以确保信号的初级放大。滤波器部分，利用电流型数字模拟转换器（DAC）TLC7528，将模拟电路中的可变电阻构建为传递函数，实现可编程滤波。这种设计方法简化了滤波器的控制逻辑，同时降低成本。
系统中，数字合成正弦波的功能是通过FPGA内部的查找表（LUT）实现的。利用查找表，可以生成精确的正弦波形，其频率由FPGA的时钟频率决定，并通过数模转换器（DAC）输出。整个设计中，NIOS作为控制核心，与FPGA之间不需要复杂的外围电路进行通信。
在系统的硬件设计方面，控制放大器采用继电器来选择不同的反馈电阻实现不同的增益。两级放大器级联以实现高增益，并通过模拟开关控制增益档位，使得总体增益可以在0dB至60dB之间调节，误差控制在2%以内。
滤波器设计部分，使用四片LF356运算放大器和一片TLC7528电流型DAC构建。LF356的增益带宽积为5MHz，足以满足系统最高频率为50kHz的要求。TLC7528在电路中作为可变电阻使用，通过FPGA控制，实现对滤波器截止频率的调节。滤波器的传递函数根据放大器的“虚短虚断”原理推导，可调整滤波器的Q值，进而精确地控制其截止频率。
扫频测试原理部分，通过在FPGA内预置的正弦数表和锁相环技术，实现不同频率信号的输出。软件系统通过改变频率控制字，实现对输出频率的控制。系统对每个频率点进行测量，并通过AD637交流转换为直流信号，最终通过模数转换芯片ADS7886将有效值送入处理器。利用扫频的测量点，绘制出滤波器的频率幅响应曲线。
软件实现部分，采用NIOS II软核作为控制核心，软件系统在Nios II IDE集成开发环境中设计、编译和调试。软件需要完成的功能包括：控制高通和低通滤波器的切换，以及实现对滤波器增益的调节等。
整个设计实现了硬件电路与软件控制的高度集成，展示了如何利用Altera FPGA和Quartus II软件平台来设计和实现一个高性能的程控滤波器与扫频测试仪。此系统不仅具有很高的测量精度，而且具有灵活的调节能力，对于现代测量和数据采集系统的开发具有重要的参考价值。
