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智能封堵器水上通信中單片機系統電路的設計

作者: 時間:2013-07-15 來源:網絡 收藏

水試實驗之前利用MATLAB軟件中的數字信號處理功能創建仿真數字帶通濾波器。按照課題的要求,確定濾波器的性能指標,利用MATLAB中的窗函數設計一帶通濾波器。使f1=100Hz,f4=250Hz兩種頻率的信號被濾去,f2=150Hz,f3=200Hz的信號則被保留。

本文引用地址:http://www.cqxgywz.com/article/170465.htm

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由圖5的比較可以看出,信號中頻率為150Hz和200Hz的兩種成分被保留了下來。這說明此帶通濾波器的性能滿足了指標要求。

4 利用AD620設計信號放大電路
AD620為一個低成本、高精度的儀器放大器,8腳SOIC塑封外形。AD620具有體積小、功耗低、噪聲小及供電電源范圍廣等特點。
在實驗未加放大電路之前接收到的信號波形幅值在22~28mV之間,為了滿足下一步解調電路的輸入信號要求,根據多次實驗接收信號效果選擇放大增益G取200,根據公式可以計算出外部控制電阻RG選為248.2Ω。經過放大后的信號電壓幅值在4.5~5.5V范圍之間,滿足了Modem的輸入信號要求。

5 濾波放大電路的實現
水試實驗中硬件濾波放大電路設計見圖6。帶通濾波電路是由基本的高通濾波器和低通濾波器級聯組成。電路中各電阻元器件的取值根據濾波頻率范圍計算得到。

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電路中電容C1與C2取為0.1μF,fH、fL分別為36kHz和34kHz。電阻元件的參數計算公式分別為:R1=1/2πfHC1,R2=1/2πfLC2R2。把C1、C2與ffH、fL的數值分別代入以上公式,計算得出R1=44.23Ω,R2=46.83Ω。
電路中電源解耦是一個經常被忽視的重要細節。通常,旁路電容器(典型值為0.01μF)連接在每個IC的電源引腳和地之間。盡管通常情況下是合適的,但是在實際應用中可能無效或產生比沒有旁路電容器更壞的瞬態電壓。因此考慮在電路中對芯片的電源引腳與參考端REF在電路板上的連接地點之間分別加上0.01μF的旁路電容。

6 總結
根據本文中設計的硬件電路,先利用Multisim軟件對設計電路進行了仿真分析,均取得了良好的效果。后按圖制作了實際的電路用于信號的濾波放大。


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