程控滤波器的设计
3．2．3 椭圆低通滤波器
采用无源LC椭圆低通滤波器实现，从滤波器设计手册上查表得四阶椭圆无源滤波器在θ=19°，Ωs=3.311时，相应归一化参数：C1=1．210 F，C2=0．062 42 F，L2=1．220 H，C3=1．891 F，L4=0．846 9 H。取无源滤波器的端间匹配阻抗为R=510 Ω，截止频率fp=50 kHz代入公式：本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/188595.htm
式中，Cn，Ln表示归一化的电容值，电感值；C'n，L'n表示以fp为通带3 dB衰减的低通滤波电路中所对应的电容值、电感值。计算结果为：C1=7．56μF，C2=390 pF，L2=1．98 mH，C3=11．81μF，L4=1.38 mH。将上述值转换为标称值后，得到图4所示的电路原理图和仿真波形。
3．3 幅频特性测试模块
FPGA由DDS产生0～200 kHz范围内的扫频信号，DDS产生信号的频率稳定度较高，而且信号的频率步进和信号幅值控制方便。DDS以Nyquist时域采样定理为基础，在时域中进行频率合成。DDS的基本工作原理：每个参考频率fs上升沿到来时，N位的相位累加器值便按照频率控制字K的长度增加一次，输出所得相位值，正弦查找表将相位信息转化为相应的正弦幅度值。在fs和N一定的情况下，输出波形频率由频率控制字K决定。以一定步进循环增加频率控制字K，输出频率变化的扫频信号。
扫频信号通过被测网络后，由AD637检测有效值，即利用各个频点通过网络后的有效值在示波器上显示其幅频特性图。AD637的外围电路简单，而且当输入峰峰值大于2 V时，其测量误差在100 Hz～1 MHz的范围内可忽略。图5为幅频特性测试模块原理框图。
4 系统软件设计
系统软件设计主要有3部分：(1)设置放大器的增益，控制高低通等滤波器的切换并设定其截止频率；(2)幅频特性测试．产生DDS信号的频率控制字，控制频率步进，测量并显示信号通过滤波器后的幅值信息；(3)人机交互功能。系统软件设计采用模块化思想，模块内部采用层次化设计，将硬件接口处理及初始化部分作为底层的子程序，控制硬件接口的中断并向上层提供接口读取数据；中间层程序完成底层数据的收集和处理，将其结果上传至最终的上层功能控制程序；最后主程序通过调用相关的功能控制模块实现对整个系统的构建。系统软件总体流程如图6所示。
5 测试结果
(1)用信号源在放大器输入端输入峰值为10 mV的正弦信号，在100 Hz～40 kHz范围内，用双踪示波器检测放大器的通频带。预置放大器增益，用低频毫伏表测试输出信号的有效值并检测其实际增益，计算增益误差，检验增益步进。测试结果表明放大器的增益范围为0～60 dB，步进为10 dB，增益误差小于0．5％。
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