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智能封堵器水上通信中单片机系统电路的设计

作者: 时间:2013-07-15 来源:网络 收藏

水试实验之前利用MATLAB软件中的数字信号处理功能创建仿真数字带通滤波器。按照课题的要求,确定滤波器的性能指标,利用MATLAB中的窗函数设计一带通滤波器。使f1=100Hz,f4=250Hz两种频率的信号被滤去,f2=150Hz,f3=200Hz的信号则被保留。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/170465.htm

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由图5的比较可以看出,信号中频率为150Hz和200Hz的两种成分被保留了下来。这说明此带通滤波器的性能满足了指标要求。

4 利用AD620设计信号放大电路
AD620为一个低成本、高精度的仪器放大器,8脚SOIC塑封外形。AD620具有体积小、功耗低、噪声小及供电电源范围广等特点。
在实验未加放大电路之前接收到的信号波形幅值在22~28mV之间,为了满足下一步解调电路的输入信号要求,根据多次实验接收信号效果选择放大增益G取200,根据公式可以计算出外部控制电阻RG选为248.2Ω。经过放大后的信号电压幅值在4.5~5.5V范围之间,满足了Modem的输入信号要求。

5 滤波放大电路的实现
水试实验中硬件滤波放大电路设计见图6。带通滤波电路是由基本的高通滤波器和低通滤波器级联组成。电路中各电阻元器件的取值根据滤波频率范围计算得到。

f.jpg


电路中电容C1与C2取为0.1μF,fH、fL分别为36kHz和34kHz。电阻元件的参数计算公式分别为:R1=1/2πfHC1,R2=1/2πfLC2R2。把C1、C2与ffH、fL的数值分别代入以上公式,计算得出R1=44.23Ω,R2=46.83Ω。
电路中电源解耦是一个经常被忽视的重要细节。通常,旁路电容器(典型值为0.01μF)连接在每个IC的电源引脚和地之间。尽管通常情况下是合适的,但是在实际应用中可能无效或产生比没有旁路电容器更坏的瞬态电压。因此考虑在电路中对芯片的电源引脚与参考端REF在电路板上的连接地点之间分别加上0.01μF的旁路电容。

6 总结
根据本文中设计的硬件电路,先利用Multisim软件对设计电路进行了仿真分析,均取得了良好的效果。后按图制作了实际的电路用于信号的滤波放大。


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