[实用新型]一种可程控滤波器及工程控制设备

说明书

技术领域

本实用新型属于滤波电路技术领域，具体地说，是涉及一种可以灵活调节滤波特性的可程控滤波器以及采用所述可程控滤波器设计的工程控制设备。

背景技术

在目前的工程控制领域，滤波器得到了广泛的应用，承担着对有用信号的提取以及波形整形等信号处理任务。目前应用在工程控制领域的滤波器大多采用的是由电阻和电容组成的RC网络配合运算放大器构成的RC有源滤波器。这种RC有源滤波器在对固定通带内的模拟信号进行滤波时，可以获得理想的滤波效果。但是，由于RC有源滤波器在进行带宽频率调节时，需要对其电路中的阻容器件进行更换，即需要使用不同参数值的阻容器件来改变滤波器的频域特征，这种截止频率和通带调节方式，很显然对于那些频率需要在较宽范围内变化，且需要灵活变换的通带信号来说，是无法满足其实际应用需求的。 

基于此，如何设计一种滤波电路来实现滤波特性的灵活调节，进而满足各种类型工程控制设备的设计需求，是目前工程控制领域需要解决的一项主要问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可程控滤波器，可以在同一硬件平台上实现不同频域特征的滤波特性，从而能够满足不同带宽频率信号的滤波要求。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种可程控滤波器，包括用于对信号源进行滤波处理的开关电容滤波器、处理器和通信接口；所述处理器连接在开关电容滤波器与通信接口之间，所述通信接口用于外接计算机，将计算机输出的滤波特性配置参数传送至处理器，进而通过处理器写入到开关电容滤波器中，对开关电容滤波器的滤波特性进行配置。

优选的，所述通信接口为RS232接口，通过RS232串行总线连接计算机的串口；在所述处理器与RS232接口之间连接有接口电平转换芯片。

其中，所述开关电容滤波器通过其写使能端、地址输入端和数据输入端连接处理器，接收处理器输出的写使能信号，并在所述写使能信号有效时，将处理器输出的滤波特性配置参数写入到开关电容滤波器内部寄存器的相应地址中，实现对开关电容滤波器的参数配置。

进一步的，所述信号源经由一运算放大电路进行电压幅值的放大处理后，再输出至所述开关电容滤波器进行滤波处理。

又进一步的，所述开关电容滤波器的时钟输入端连接定时器，所述定时器的复位管脚连接所述的处理器，接收处理器输出的复位信号。在定时器受控复位时，停止向开关电容滤波器输出工作时钟，进而可以间接地控制开关电容滤波器停止运行。

为了避免系统进入死循环，在所述处理器上可以进一步连接一颗看门狗芯片，接收看门狗芯片产生的复位信号，在系统程序出现异常时及时控制处理器准确复位。

再进一步的，所述处理器通过SPI总线连接所述的看门狗芯片，对看门狗芯片中的状态寄存器进行信息配置。

优选的，所述处理器优选采用一颗单片机进行电路的整体设计。

更进一步的，在所述可程控滤波器中包含有一直流电源转换模块，接收直流输入电源并转换成+5V直流电源后，一路传输至开关电容滤波器的正极性供电端，另一路通过电源极性取反芯片转换成-5V直流电源后，输出至开关电容滤波器的负极性供电端。

基于上述可程控滤波器的结构设计，本实用新型还提供了一种采用所述可程控滤波器设计的工程控制设备，包括信号输入接口、信号处理单元和可程控滤波器，所述可程控滤波器接收经由信号输入接口引入的信号源，并对所述信号源进行滤波处理后，输出至所述的信号处理单元；其中，在所述可程控滤波器中包含有用于对信号源进行滤波处理的开关电容滤波器、处理器和通信接口；所述处理器连接在开关电容滤波器与通信接口之间，所述通信接口用于外接计算机，将计算机输出的滤波特性配置参数传送至处理器，进而通过处理器写入到开关电容滤波器中，对开关电容滤波器的滤波特性进行配置，以形成设备所需频域特征的滤波器。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的可程控滤波器可以方便地与外部计算机连接通信，通过计算机实现对滤波器各项参数的灵活配置，进而在同一硬件平台上实现了不同频域特征的滤波特性的随意调节，满足了不同通带信号的滤波处理要求。将所述滤波器应用在信号处理、自适应滤波等多种工程控制设备中，可以方便设备的硬件设计，增强设备的适用性。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的可程控滤波器的一种实施例的电路原理框图；