应用MAX264设计程控滤波器

：本设计应用集成芯片MAX264设计一个程控滤波器。该滤波器主要由3个模块组成：前置放大、滤波电路、单片机显示与控制电路等。前置放大采用集成运放AD620构成；滤波器采用MAX264。然后利用单片机对MAX264编程，实现低通、高通及椭圆滤波器。通过测试达到了以下要求：输入正弦电压振幅为10 mV时，总增益为40 dB，通频带为100 Hz～ 40 kHz，；低通和高通滤波器，其一3 dB截止频率fc在1～ 20 kHz范围内可调，频率步进为1 kHz，低通在2 处总电压增益不大于30 dB；高通在0．5 处总电压增益不大于30 dB；四阶椭圆型低通滤波器，带内起伏≤ 1 dB，一3 dB通带为50 kHz，一3 dB通带误差不大于5 。 本文介绍了一个基于MAX264集成芯片设计的程控滤波器，该滤波器能够实现低通、高通和椭圆滤波功能，并通过单片机进行控制和显示。滤波器主要由前置放大器、滤波电路以及单片机控制电路三部分构成。前置放大器采用了AD620集成运算放大器，而滤波核心则是MAX264，它集成了所需电阻电容，简化了外部元件需求。 在设计中，为了实现增益的步进调整，运用了模拟开关和精密可调电阻。根据公式Rg = 49.4K / (G - 1)，通过单片机控制模拟开关，可以选择不同的电阻值，以实现10dB至60dB的增益调节，确保了较高的精度。 MAX264滤波器的截止频率可以通过编程进行设定，其工作模式包括带通、低通、高通、带阻和全通。中心频率、Q值以及工作模式都可以通过引脚编程控制。在低通滤波模式下，通过调整输入时钟频率fclk、Q值以及编码控制，可以在1kHz到20kHz范围内以1kHz的步进调整截止频率。为了满足这些要求，可能需要改变时钟频率变换电路，并利用单片机控制相关参数。 对于滤波器性能的验证，当输入正弦电压振幅为10mV时，滤波器总增益需达到40dB，通频带应覆盖100Hz到40kHz。在低通滤波器中，要求在2倍截止频率处的总电压增益不超过30dB；对于高通滤波器，要求在0.5倍截止频率处的总电压增益也不超过30dB。此外，四阶椭圆低通滤波器应具有≤1dB的带内起伏，13 dB通带为50kHz，且通带误差不超过5%。 在实际应用中，为了适应MAX264的电源需求，可能需要电平转换电路。系统设计上，软件编程相对简单，硬件设计稍显复杂。在理论分析和计算中，不仅考虑了增益和截止频率的计算，还通过计算机辅助计算，选择了合适的时钟输入频率和参数，以满足设计指标。 总结来说，这个设计展示了如何利用集成芯片和微控制器实现灵活的滤波器配置，适用于各种信号调理应用。通过精确的参数选择和软件控制，实现了滤波器性能的优化，确保了在不同频率范围内的稳定工作。