開關(guān)電容濾波器（SCF）的選型及研究開發(fā)

　　3 運算放大器的設計

　　運算放大器是開關(guān)電容濾波器中重要的元件。如果運算放大器的指標不合理，可能會影響到整個濾波器的性能。所以需要根據(jù)實際的濾波器的性能要求選擇適當?shù)倪\放指標，從而使整個系統(tǒng)滿足要求。該濾波器的設計指標如表1所示。

　　對于給定指標的運算放大器，合理的結(jié)構(gòu)選擇是整個設計中最為關(guān)鍵的一點。在考慮指標實現(xiàn)的同時，還需要考慮到可實現(xiàn)性，同等情況下選擇更簡單、版圖更小的結(jié)構(gòu)。選擇一級運放。因為其負載電容就是補償電容，無需特意去增加補償電容，而且相對于二級運放(一般用米勒補償)，一級運放在電源抑制比等方面都有優(yōu)勢。

　　4 軟件設計

　　系統(tǒng)控制主要包括輸入儀表放大器控制、峰值檢測控制、開關(guān)電容濾波器控制、增益控制、濾波器通道控制、輸出反相控制、鍵盤控制、顯示控制等部分。這里主要介紹開關(guān)電容濾波器的控制。開關(guān)電容濾波器的控制包括時鐘發(fā)生模塊和編程參數(shù)控制模塊2部分。時鐘發(fā)生模塊用于生成的各個二階濾波器組件的時鐘信號，該可編程濾波器系統(tǒng)共需3路時鐘控制。濾波器編程參數(shù)控制模塊用于實現(xiàn)芯片內(nèi)部程序存儲器編程控制，包括濾波器編程參數(shù)讀取模塊和接口時序控制模塊。

　　4.1 時鐘發(fā)生模塊

　　時鐘信號發(fā)生器模塊由頻率跟蹤檢測、參數(shù)讀取、除法器、分頻器和時鐘使能控制等部分構(gòu)成。

　　1)頻率跟蹤檢測 濾波器在跟蹤工作模式下，PLC需檢測信號的周期。對輸入脈沖周期進行計數(shù)，將一個輸入信號周期所占的時鐘周期數(shù)輸出給參數(shù)讀取模塊進行處理，程序較為簡單。

　　2)參數(shù)讀取 根據(jù)濾波器類型、濾波器逼近函數(shù)和濾波器階數(shù)生成ROM的讀取地址。濾波器在典型和跟蹤工作模式下選擇對應的ROM讀取除法器的被除數(shù)或除數(shù);手動工作模式下，被除數(shù)為常數(shù)，除數(shù)直接從按鍵的鍵值輸入緩沖區(qū)讀取。由于系統(tǒng)使用2片MAX260，需要4路時鐘，故要讀出4組被除數(shù)和除數(shù)。圖4為參數(shù)讀取模塊的仿真波形，圖中的z1_f，z2_f，z3_f，z4_f為4組被除數(shù)，d1_f，d2_f，d3_f，d4_為4組除數(shù)。

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