[实用新型]程控滤波器装置

说明书

本实用新型提供一种程控滤波器装置，其由程控放大电路、程控滤波电路以及控制电路三部分组成，程控放大电路由以HMC639芯片为核心的低噪声放大电路和可控增益放大电路组成；可控增益放大电路由两个级联的压控增益放大器芯片VCA821组成，实现动态调整输出增益；程控滤波电路由地址锁存电路和滤波器组成，滤波器使用双二阶滤波器芯片MAX262实现；控制电路以单片机STM32F103RBT6为核心，按键输入电路和液晶显示电路辅助，实现滤波器工作模式的选择以及截止频率、中心频率和品质因数等参数的可调。利用上述本实用新型可提高信号测量精度，提高信号的信噪比，高精度增益可调、滤波电路‑3 dB截止频率在1~20 kHz步进可调，高、带、低通按键可切换。

技术领域

本实用新型涉及程控滤波器技术领域，更为具体地，涉及一种程控滤波器装置。

背景技术

滤波器是数据采集、信号处理和噪声滤除的重要装置。常被用于传送数据及抑制干扰噪声，就其本质而言，它实际上是一种“选频”电路。滤波器一般分为无源滤波器和有源滤波器，无源LC滤波器无电压放大的功能，带载力较差，受系统阻抗的影响严重，并且可能出现谐波放大和共振现象，但由于无源滤波器结构简单、价格低廉，一般在电子线路中常用于谐波治理。

就目前而言，设计的滤波器大多数采用的是由运算放大器和RC元件组成的有源滤波器，由于有源RC滤波器引入集成运放，提高了通带内电压放大和带载能力，性能较好。但是有源RC滤波器对器件参数精度要求较高，在设计和调试时较麻烦，价格高昂，一般用于功率较小、谐波频率较高的场合。

此外一般电子线路的输入信号通常是含有一定干扰和噪声的微弱信号，频率特性也随时间变化，幅值出现衰减，为了得到较高的信噪比，需在一定程度上收缩滤波器的通带宽度，而较窄的带宽，往往需要一个可以动态变化的滤波器，将中心频率设置在有效信号的谱线附近。在相关技术中，通过利用运放、电阻、电容等器件搭建的硬件电路来进行滤波。在这种方式下，更改滤波参数的步骤非常繁琐、且复杂，无法实现动态改变滤波器的滤波参数。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种程控滤波器装置，以解决上述背景技术所指出的问题。

本实用新型提供的程控滤波器装置，由程控放大电路、程控滤波电路和控制电路组成；其中，程控放大电路包括低噪声放大电路和可控增益放大电路，低噪声放大电路的输入端接入输入信号，低噪声放大电路的输出端接入可控增益放大电路的输入端，所述可控增益放大电路的输出端接入所述程控滤波电路；低噪声放大电路由低噪声放大器芯片HMC639及其外围电路组成，可控增益放大电路由两个级联压控增益放大器芯片VCA821组成；程控滤波电路由地址锁存电路、有源滤波器MAX262组成，地址锁存电路由锁存器74HC373及其外围电路组成；控制电路包括单片机STM32F103RBT6，锁存器74HC373与可控增益放大电路分别接入单片机STM32F103RBT6。

此外，优选的结构是，低噪声放大器芯片HMC639的1管脚串联C4后接SMA偏角头P1，低噪声放大器芯片HMC639的2和4管脚接GND，低噪声放大器芯片HMC639的3管脚串联C5后接SMA偏角头P2，及低噪声放大器芯片HMC639的3管脚串联电感L1后接+12V电源，+12V电源与GND之间并联有电容C1、C2、C3。