智能封堵器水上通信中單片機系統電路的設計
水試實(shí)驗之前利用MATLAB軟件中的數字信號處理功能創(chuàng )建仿真數字帶通濾波器。按照課題的要求,確定濾波器的性能指標,利用MATLAB中的窗函數設計一帶通濾波器。使f1=100Hz,f4=250Hz兩種頻率的信號被濾去,f2=150Hz,f3=200Hz的信號則被保留。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/170465.htm
由圖5的比較可以看出,信號中頻率為150Hz和200Hz的兩種成分被保留了下來(lái)。這說(shuō)明此帶通濾波器的性能滿(mǎn)足了指標要求。
4 利用AD620設計信號放大電路
AD620為一個(gè)低成本、高精度的儀器放大器,8腳SOIC塑封外形。AD620具有體積小、功耗低、噪聲小及供電電源范圍廣等特點(diǎn)。
在實(shí)驗未加放大電路之前接收到的信號波形幅值在22~28mV之間,為了滿(mǎn)足下一步解調電路的輸入信號要求,根據多次實(shí)驗接收信號效果選擇放大增益G取200,根據公式可以計算出外部控制電阻RG選為248.2Ω。經(jīng)過(guò)放大后的信號電壓幅值在4.5~5.5V范圍之間,滿(mǎn)足了Modem的輸入信號要求。
5 濾波放大電路的實(shí)現
水試實(shí)驗中硬件濾波放大電路設計見(jiàn)圖6。帶通濾波電路是由基本的高通濾波器和低通濾波器級聯(lián)組成。電路中各電阻元器件的取值根據濾波頻率范圍計算得到。
電路中電容C1與C2取為0.1μF,fH、fL分別為36kHz和34kHz。電阻元件的參數計算公式分別為:R1=1/2πfHC1,R2=1/2πfLC2R2。把C1、C2與ffH、fL的數值分別代入以上公式,計算得出R1=44.23Ω,R2=46.83Ω。
電路中電源解耦是一個(gè)經(jīng)常被忽視的重要細節。通常,旁路電容器(典型值為0.01μF)連接在每個(gè)IC的電源引腳和地之間。盡管通常情況下是合適的,但是在實(shí)際應用中可能無(wú)效或產(chǎn)生比沒(méi)有旁路電容器更壞的瞬態(tài)電壓。因此考慮在電路中對芯片的電源引腳與參考端REF在電路板上的連接地點(diǎn)之間分別加上0.01μF的旁路電容。
6 總結
根據本文中設計的硬件電路,先利用Multisim軟件對設計電路進(jìn)行了仿真分析,均取得了良好的效果。后按圖制作了實(shí)際的電路用于信號的濾波放大。
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