MAX262濾波器在多通道聲發(fā)射監(jiān)測(cè)儀中的應(yīng)用

在選擇濾波器的工作方式時(shí)，方式1和方式2均可實(shí)現(xiàn)低通，其中方式1具有最高的帶寬，而方式2則可獲得較高的Q和較低的輸出噪聲。將兩種方式結(jié)合使用，可以在一個(gè)時(shí)鐘頻率下選擇較寬的中心頻率fO覆蓋范圍。方式3是實(shí)現(xiàn)高通濾波器的唯一方式。
當(dāng)要實(shí)現(xiàn)低通3 500 Hz和高通950 Hz組合而成的帶通濾波功能時(shí)，先對(duì)實(shí)現(xiàn)低通的濾波器A的時(shí)鐘頻率作出選擇，僅使P0．2口輸出低電平，從而選擇262 kHz的時(shí)鐘輸入，同時(shí)通過(guò)編程控制將工作模式(01)、中心頻率fO(000011)、品質(zhì)因數(shù)Q(0010010)的設(shè)置參數(shù)通過(guò)8次(0～7地址單元)寫入到MAX262內(nèi)部的寄存器中。再對(duì)實(shí)現(xiàn)高通的濾波器B的時(shí)鐘頻率作出選擇，僅使P0．3口輸出低電平，從而選擇131kHz的時(shí)鐘輸入，同時(shí)通過(guò)編程控制將工作模式(10)、中心頻率fO(011000)、品質(zhì)因數(shù)Q(0110100)的設(shè)置參數(shù)通過(guò)8次(8～15地址單元)寫入到MAX262內(nèi)部的寄存器中。設(shè)置完成后，MAX262就按照當(dāng)前所要求的中心頻率和Q值對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波處理了。其主程序流程如圖4所示。

2．2．3 實(shí)測(cè)結(jié)果
在實(shí)際測(cè)試中，將濾波器A的中心頻率設(shè)定為3500 Hz，濾波器B的中心頻率設(shè)定為950 Hz，即級(jí)聯(lián)而成的帶通濾波器的中心頻率為2225 Hz，通帶寬度為2 550 Hz，對(duì)由探頭傳來(lái)的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行濾波處理后的實(shí)測(cè)結(jié)果如圖5所示。

從實(shí)測(cè)結(jié)果的截圖中可以看出，該濾波器可以有效地濾除不必要的信號(hào)，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。實(shí)際設(shè)置的濾波器參數(shù)與計(jì)算得到的濾波器參數(shù)之間存在些差異，但這些誤差對(duì)濾波特性影響不大，實(shí)際測(cè)試得到了比較滿意的濾波效果。

3 結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)充分發(fā)揮了C8051F020單片機(jī)強(qiáng)大的控制能力和數(shù)據(jù)處理能力，并基于MAX262實(shí)現(xiàn)了可程控帶通濾波器(高通和低通級(jí)聯(lián)而成)的設(shè)計(jì)。此濾波電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外圍元件少、頻響好、使用靈活的優(yōu)點(diǎn)。它只需1片MAX262，通過(guò)內(nèi)部濾波器A和B的級(jí)聯(lián)就能很容易完成四階帶通濾波器電路的設(shè)計(jì)，并且利用兩片DS1099時(shí)鐘產(chǎn)生器，滿足了多個(gè)截止頻率所要求的不同輸入時(shí)鐘。另外，該電路稍加改動(dòng)后，還可通過(guò)對(duì)不同參數(shù)和N值的設(shè)置，來(lái)實(shí)現(xiàn)全通、低通、高通、帶通等濾波器的設(shè)計(jì)。對(duì)于MAX262的時(shí)鐘輸入，還可以有更理想的設(shè)計(jì)方法，可以考慮直接利用單片機(jī)內(nèi)部的振蕩器，經(jīng)由性能良好的時(shí)鐘分頻器的適當(dāng)分頻后，得到可覆蓋更廣工作頻率范圍的多個(gè)時(shí)鐘頻率，這樣可以更進(jìn)一步簡(jiǎn)化電路。