CN208001269U - 程控滤波系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了程控滤波系统，包括程控放大器、幅频特性测试器、中央处理器、显示器和输入设备；所述程控放大器、幅频特性测试器、显示器和输入设备与中央处理器连接，并受其控制；所述中央处理器与显示器之间采用HDMI连接；所述程控放大器包括信号放大器、衰减器和滤波器，所述信号放大器、衰减器、滤波器与中央处理器连接，信号放大器与衰减器连接，衰减器与滤波器连接，幅频特性测试器连接与衰减器和滤波器的连接处；程控放大器信号输出端连接1kΩ的负载电阻；本实用新型提供了一种增益步进调节，且运行稳定，结构简单，便于观察的程控滤波系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及滤波器领域，更具体的说，它涉及程控滤波系统。
背景技术
随着技术的发展，滤波器已经越来越受到广泛的应用，而如何达到放大增益时使其运行稳定，便于观察，且结构简化降低成本成为技术关注的焦点。
发明内容
本实用新型提供了一种增益步进调节，且运行稳定，结构简单，便于观察的程控滤波系统。
本实用新型的技术方案如下：
程控滤波系统，包括程控放大器、幅频特性测试器、中央处理器、显示器和输入设备；所述程控放大器、幅频特性测试器、显示器和输入设备与中央处理器连接，并受其控制；所述中央处理器与显示器之间采用HDMI连接；所述程控放大器包括信号放大器、衰减器和滤波器，所述信号放大器、衰减器、滤波器与中央处理器连接，信号放大器与衰减器连接，衰减器与滤波器连接，幅频特性测试器连接与衰减器和滤波器的连接处；程控放大器信号输出端连接1kΩ的负载电阻。
进一步的，所述幅频特性测试器包括DDS即直接数字式频率合成器、微控制单元，DDS与微控制单元连接，微控制单元与中央处理器连接。
进一步的，所述滤波器包括两个二阶滤波器和两个RAM，每个二阶滤波器与两个RAM都相连。
本实用新型相比现有技术优点在于：本实用新型结构设计简单、合理，制作方便，实用性强，生产成本相对较低，极易推广使用。本实用新型可实现小信号放大增益时系统运行稳定，便于观察增益控制效果。
附图说明
图1为本实用新型的程控放大器结构图；
图2为本实用新型的二阶滤波器电路结构图；
图3为本实用新型的程控放大器的结构流程图；
图4为本实用新型的幅频特性测试器的结构流程图；
图5为本实用新型的滤波器的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1至图5所示，程控滤波系统，包括程控放大器、幅频特性测试器、中央处理器、显示器和输入设备。所述程控放大器、幅频特性测试器、显示器和输入设备与中央处理器连接，并受其控制。所述中央处理器与显示器之间采用HDMI连接。
程控放大器信号输出端连接1kΩ的负载电阻。此可实现放大器输入正弦信号电压振幅为10mV，电压增益为40dB，增益10dB步进可调，通频带为100Hz～40kHz，放大器输出电压无明显失真。即当程控放大器中滤波器设置为低通滤波器，其-3dB截止频率fc在1kHz～20kHz范围内可调，调节的频率步进为1kHz，2fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30dB。当滤波器设置为高通滤波器，其-3dB截止频率fc在1kHz～20kHz范围内可调，调节的频率步进为1kHz，0.5fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30dB。而负载电阻设置为1kΩ时是可以同时满足这两个要求。
所述程控放大器包括信号放大器、衰减器和滤波器，所述信号放大器、衰减器、滤波器与中央处理器连接，信号放大器与衰减器连接，衰减器与滤波器连接，幅频特性测试器连接与衰减器和滤波器的连接处；所述滤波器包括两个二阶滤波器和两个RAM，每个二阶滤波器与两个RAM都相连。此滤波器构造可以通过编程对各种低频信号实现低通、高通、带通、带阻以及全通滤波处理,且滤波的特性参数如中心频率、品质因数等,可通过编程进行设置,减少电路的外围器件，大大简化结构，且增加功能。
所述幅频特性测试器包括DDS即直接数字式频率合成器、微控制单元，DDS与微控制单元连接，微控制单元与中央处理器连接。由DDS实现扫频信号源，输出频率范围的正弦信号，通过有效值检测和放大器中的AD转换器测出有效值，由微控制单元转换为峰值，从而实现峰值检测，通过液晶显示模块显示幅频特性曲线，直观观察信号效果，大大降低了检测成本，便于使用者使用。
作为优选，滤波器的一种简洁设计的电路图，通过U6、U7两个芯片，将U6的D0、D1、A0、A1、A2、A3、WR引脚依次与U7芯片的Q5至Q0、LE引脚进行数据连接通讯，U6的V+和V-引脚依次接+5V电压和-5V电压，并都接地，在接地之间串联一个电容，所述U6的INA引脚连接衰减后信号接入，LPA、HPA分别输出低通信号和高通信号，所述U7的GND引脚与自身的OE引脚连接并接地。U6由两个二阶滤波器级联组成一个四阶的滤波器。具体增益倍数由输入设备设置的键盘进行选定，具体此滤波器的效果如下表：
表1-1：程控放大器增益测试 测试条件：输入信号20mv-pp
表1-2：低通滤波器测试 测试条件：输入信号20mv-pp程控放大40dB
| 截至频率(KHz) | 输入信号幅度(V) | 输出信号幅度(V) | 2fc处信号幅度(V) |
| 1 | 2.08 | 1.40 | 0.600 |
| 10 | 2.08 | 1.40 | 0.560 |
| 20 | 2.08 | 1.36 | 0.540 |
| -3dB误差(％) | 3.9 |
表1-3：高通滤波器测试 测试条件:输入信号20mv-pp程控放大40dB
| 截至频率(KHz) | 输入信号幅度(V) | 输出信号幅度(V) | 0.5fc处信号幅度(V) |
| 1 | 2.08 | 1.52 | 0.360 |
| 10 | 2.08 | 1.42 | 0.288 |
| 20 | 2.08 | 1.44 | 0.260 |
由表1-1、1-2、1-3其中信号频率设定为2fc(低通)或0.5fc(高通)，由此可知此滤波效果好，稳定性高。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型保护范围内。
Claims (3)
1.程控滤波系统，其特征在于，包括程控放大器、幅频特性测试器、中央处理器、显示器和输入设备；所述程控放大器、幅频特性测试器、显示器和输入设备与中央处理器连接，并受其控制；所述中央处理器与显示器之间采用HDMI连接；所述程控放大器包括信号放大器、衰减器和滤波器，所述信号放大器、衰减器、滤波器与中央处理器连接，信号放大器与衰减器连接，衰减器与滤波器连接，幅频特性测试器连接与衰减器和滤波器的连接处；程控放大器信号输出端连接1kΩ的负载电阻。
2.根据权利要求1所述的程控滤波系统，其特征在于：所述幅频特性测试器包括DDS即直接数字式频率合成器、微控制单元，DDS与微控制单元连接，微控制单元与中央处理器连接。
3.根据权利要求1所述的程控滤波系统，其特征在于：所述滤波器包括两个二阶滤波器和两个RAM，每个二阶滤波器与两个RAM都相连。
Priority Applications (1)
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| CN201820420160.5U CN208001269U (zh) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | 程控滤波系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201820420160.5U Expired - Fee Related CN208001269U (zh) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | 程控滤波系统 |
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2018
- 2018-03-27 CN CN201820420160.5U patent/CN208001269U/zh not_active Expired - Fee Related
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| GR01 | Patent grant | ||
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