開關電容濾波器（SCF）的選型及研究開發

　　3 運算放大器的設計

　　運算放大器是開關電容濾波器中重要的元件。如果運算放大器的指標不合理，可能會影響到整個濾波器的性能。所以需要根據實際的濾波器的性能要求選擇適當的運放指標，從而使整個系統滿足要求。該濾波器的設計指標如表1所示。

　　對于給定指標的運算放大器，合理的結構選擇是整個設計中最為關鍵的一點。在考慮指標實現的同時，還需要考慮到可實現性，同等情況下選擇更簡單、版圖更小的結構。選擇一級運放。因為其負載電容就是補償電容，無需特意去增加補償電容，而且相對于二級運放(一般用米勒補償)，一級運放在電源抑制比等方面都有優勢。

　　4 軟件設計

　　系統控制主要包括輸入儀表放大器控制、峰值檢測控制、開關電容濾波器控制、增益控制、濾波器通道控制、輸出反相控制、鍵盤控制、顯示控制等部分。這里主要介紹開關電容濾波器的控制。開關電容濾波器的控制包括時鐘發生模塊和編程參數控制模塊2部分。時鐘發生模塊用于生成的各個二階濾波器組件的時鐘信號，該可編程濾波器系統共需3路時鐘控制。濾波器編程參數控制模塊用于實現芯片內部程序存儲器編程控制，包括濾波器編程參數讀取模塊和接口時序控制模塊。

　　4.1 時鐘發生模塊

　　時鐘信號發生器模塊由頻率跟蹤檢測、參數讀取、除法器、分頻器和時鐘使能控制等部分構成。

　　1)頻率跟蹤檢測 濾波器在跟蹤工作模式下，PLC需檢測信號的周期。對輸入脈沖周期進行計數，將一個輸入信號周期所占的時鐘周期數輸出給參數讀取模塊進行處理，程序較為簡單。

　　2)參數讀取 根據濾波器類型、濾波器逼近函數和濾波器階數生成ROM的讀取地址。濾波器在典型和跟蹤工作模式下選擇對應的ROM讀取除法器的被除數或除數;手動工作模式下，被除數為常數，除數直接從按鍵的鍵值輸入緩沖區讀取。由于系統使用2片MAX260，需要4路時鐘，故要讀出4組被除數和除數。圖4為參數讀取模塊的仿真波形，圖中的z1_f，z2_f，z3_f，z4_f為4組被除數，d1_f，d2_f，d3_f，d4_為4組除數。

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