MAX262滤波器在多通道声发射监测仪中的应用

MAX262内部的两个二阶滤波器是完全独立的，利用MAX262内部的滤波器A实现低通滤波，滤波器B实现高通滤波，再将两个滤波器级联起来，以实现满足系统设计要求的四阶切比雪夫型带通滤波器。
由于低通三档和高通三档所要求的截止频率都是低频且间隔宽，所以针对不同的截止频率和工作模式，在不超过MAX262的比率的范围情况下，必须提供多种不同的时钟频率。本设计中采用MAXlIM公司的DS1099振荡器来为MAX262的两个滤波器提供所需的不同时钟频率。DS1099是一款低成本、低功耗、低频率的硅振荡器，可产生双路方波输出信号，经过对1．048 MHz主振荡器的不同分频，而使输出频率在0．25 Hz和1．048 MHz之间，所要输出的频率可以按要求由厂家进行编程设置。独立的使能控制端可分别启用或禁用两路输出信号。这里根据设计要求，经过多次计算，需要两个DS1099提供2种不同时钟频率，并要求厂家将这两个DS1099的4个频率输出口编程设置为262、131、65．5及16．375 kHz。在接收低频信号时，通过C8051F020程序控制选择合适的滤波器输入时钟。由PO．2、PO．3、PO．4和PO．5等4个I／O接口分别控制2个DS1099的使能端，选择滤波器所需的输入时钟。DS1099的正电源端均用旁路电容连接到地，以抗部分干扰、提高电路稳定性。
MAX262的4位地址线和2位数据线分别连接到C8051F020的P3口的P3．0～P3．5。写允许输入端WR连接到P3．6。在滤波器输出中，为了防止由于逻辑输入的跃变而产生的某些噪声，加一个8 D触发器74HC374来进行缓冲／锁存。在滤波信号输出时，由于MAX262的输出波形为台阶状的采样信号，输出波形的“阶梯”以内部采样速率(fCLK／2)出现，所以在信号输出端口加一个单极点RC平滑滤波器来减小这种台阶噪声干扰。在电源部分，采用±5 V双电源供电，这样可以保证地址和数据的输入为TTL和CMOS电平兼容，同时还可以降低供电时的功耗。为了得到更好的性能，用旁路电容将V+和V-连接到地，这些电容应尽可能放置在靠近电源引脚的地方。
2．2．2 软件设计
根据滤波器中要用到的低通和高通各3档的截止频率及衰减限度，利用MAXIM公司提供的MAX260／261／262滤波器设计软件，把实现该滤波要求的fO和Q调试出来，再结合文献计算出各个频点相应的滤波器编程系数。最后，再次利用相应的滤波设计辅助软件对参数进行适当的调整，使设计结果达到最佳。调整后滤波器组件的各个频点的设计参数和相应的编程系数见表1。

通过程序控制C8051F020的P3．0～P3．5口，根据需要，在不同地址单元中存入相应的数据信息。存储器的内容是通过写入由A0～A3选中的地址来更新的，D0和D1为编程参数的输入。存储器地址单元的划分如图2所示。数据在的上升沿时被储存到选中的单元中。由表2可见每个滤波器的工作模式、中心频率、Q值所需编程数据均需要分8次写入MAX262的内部寄存器才能完成设置。