杭州电子工业学院学报
第２３卷第６期
２００３年１２月ＪＯＩ『ＲＮ＾Ｉ．０ＦＨＡＮ锄ｏＵＨ、阿Ｔ兀胍ｏＦＶ０１．２３．Ｎ０．６Ｄｅｃ．２００３ＥＵＤ：ＩＲＯＮＩＣＥＮＧＤ｝ＥＥＲＤｆＧ
可编程开关电容滤波器及其应用
刘建，秦会斌
（杭州电子工业学院ＣＡＥ研究所，浙江杭州３１００１８）
摘要：可编程开关电容滤波器ＭＡｘ２６０／２６１／２６２是美国ＭＡ）【】Ｍ公司开发的一种通用有源滤波器，可
用微处理器编程控制，方便的构成各种低通、带通、高通、陷波和全通配置，而且不需要外部元件，
可靠性高，对使用环境的要求低，是目前广泛应用于测控和通讯领域的一类单片集成器件。简述
了Ｍ艘６０系列芯片的工作原理和编程技术，并以ＭＡｘ２６２为例说明了其功能及应用。
关键词：开关电容滤波器；品质因数；中心频率；ｃ一信息加权滤波器；激光打靶
中图分类号：咖１３＋．９２
０文献标识码：Ａ文章编号：１００１—９１４６（２００３）０６一Ｏｏｌ９一０４引言
在信号处理和参数测量中，常常需要对某些干扰信号进行抑制，从而提高整个系统的信噪比，滤波器是解决这～问题的关键。传统的滤波器～般采用分立器件来实现，电阻、电容的选取和匹配以及优化灵敏度等问题非常复杂，而且器件参数容易随时间和温度的变化而产生漂移。ＭＡ）（２６０／２６１／２６２系列可编程开关电容滤波器，在一个芯片上集成了运算放大器、电阻和电容，设计时已经优化了灵敏度而且匹配好了元件，因而极大的简化了滤波器的设计，把需要的控制参数加载到芯片以后，几乎不需要外接元件，就可以方便的实现各种滤波器功能。
１ＭＡＸ２６０系列芯片的原理结构
ＭＡ）（２６０系列芯片主要由放大器、积分器、电容切换网络（ｓｃＮ）和工作模式选择器组成，积分器、电容切换网络和工作模式选择器分别由编程数据Ｍ０，Ｍｌ、Ｆｏ～Ｆ５和Ｑｏ～Ｑ６控制。每个芯片内部都含有两个独立的可编程二阶开关电容滤波器，它们可以单独使用，也可以级联成一个四阶的滤波器，滤波器Ａ和Ｂ可以采用内部时钟，也可以采用外部时钟，每个滤波器的独立时钟输入端可以连接晶振、Ｒｃ网络或外部时钟产生器，芯片对外部时钟的占空比没有要求。可编程的参数有中心频率、品质因数和工作模式，输入时钟频率与６位编程代码Ｆ０～Ｆ５一起决定滤波器的中心频率或截止频率，其中，时钟频率和中心频率之比可实现６４级程控调节，品质因数可实现１２８级程控调节，中心频率和品质因数以及工作模式都可独立编程，互不影响，片内开关和电容提供反馈以控制每个滤波器的中心频率和品质因数，内部电容的开关速率是影响这些参数精度的主要因素。
收稿日期：２００３一０４—１５作者简介：刘建（１９７８一），女，山东德州人，在读研究生，电路与系统万方数据
２０杭州电子工业学院学报２００３年
２采用ＭＡＸ２６０系列芯片设计滤波器的流程
第一步滤波器类型的选择。根据实际系统的要求，选择最佳的滤波器类型，如巴特沃斯、切比雪
夫、贝塞尔等，并计算其极点坐标，写出滤波器传输函数，求出每个滤波器的中心频率和品质因数。
第二步产生编程系数。首先确定滤波器使表ｌ工作模式与滤波器功能的关系
用的时钟频率和工作模式。对于滤波器工作模式
（由Ｍ。，Ｍ０表示）的选择，有如表ｌ所示的关系，滤
波器Ａ和Ｂ可以被分别编程为不同的工作模式，工作模式Ｍ１．‰ｌ２
３
３Ａ
４０．０Ｏ．１１．０１．０１．１滤波功能低通．带通，陷波低通，带通．陷波低通，带通．高通低通．带通，高通，陷波低通．带通，仓通然后计算时钟频率和中心频率之比，根据￣Ｌ舣２６ｌ的数据手册确定工作模式、时钟频率和中心频率之比以及品质因数的二进制编程代码。
第三步加载滤波器。通过单片机或ＰＣ机对滤波器进行编程，需编程的参数有工作模式、时钟频
率和中心频率之比、品质因数，编程控制和编程数据由单片机产生，Ｄ】Ｄｏ是编程数据，Ａ３～Ａ０为编程数据的存放地址，存储器共有１６个存储单元，前８个单元存储滤波器Ａ的工作参数，后８个单元存储滤波器Ｂ的工作参数，职为数据写入控制端，低电平有效。通过单片机把编程控制参数加载到滤波器后，滤波器就可以按要求进行工作了。ＭＡＸＩＭ公司为ＭＡ）（２６０系列滤波器提供了相应的设计软件，所有的参数都可以由软件来计算，大大的简化了设计过程。
３雌犁应用
ＭＡ×２６０系列芯片最典型的应用是构成ｃ一信息加权滤波器。电力线路中的谐波，会对通信电路产
生很大的干扰，以电话线路为例，电源产生的干扰噪声主要有６０Ｈｚ（北美洲国家）交流电及其高次谐波（３２００Ｈｚ以上），北美洲国家通常采用专门的滤波器来滤除这种噪声，称为Ｃ一信息加权滤波器，在欧洲，同样功能的滤波器被称为噪声加权滤波器。
ｃ一信息加权滤波器是一种带通滤波器，它的构成框图如图ｌ所示。
刽磊搿
图１一阶带通滤波器２二阶带通滤波器：｛嚣学Ｐ滤波器ｌＩ具体的实现方法是用两个呲６２芯片相互级联，其中每个芯片中的两个独立的滤波单元也相互
级联，这样每个芯片都包含两个连续时间契比雪夫滤波器，芯片ｌ的带通输出端连接到芯片２的输入端，相互级联构成八阶带通滤波器，芯片１工作在模式ｌ，芯片２工作在模式４，从滤波器的幅频特性中Ｃ一信息加权滤波器的构成框图可以看出，用舭６２实现的Ｃ一信息加权滤波器的通带宽度覆盖了整个音频范围，对于抑制由电源产生的６０Ｈｚ交流电及其高次谐波干扰非常有效。
４设计实例
激光打靶系统是为改善部队的射击训练方法而研制的一种简单实用的模拟训练器，此系统的关键
是采集激光信号，因为光电探测器输出的激光信号非常微弱，一般在１０ｍｖ伏以内，如果此系统在室外或外界无其他光源的情况下使用，基本上没有干扰产生，但是如果此系统在室内使用，那么室内日光灯的光线在光电探测器的输出端会产生一个很大的干扰，经测试，干扰是１００ＨＺ的正弦波，如果采用其他类型的照明设备（如节能灯、卤素灯等），产生的干扰信号的频率会有所变化，为了能准确的采集激光信号，必须滤除干扰，因此采用ＭＡｘ２６０系列芯片构成带通滤波器，滤波器的中心频率是激光信号的频率，从万方数据
第６期
而获得很高的信噪比。
４．１硬件电路设计刘建等：可编程开关电容滤波器及其应用２ｌ
ＭＡｘ２６０系列芯片的编程输入总线比较简单，它包括２条数据线Ｄ０，Ｄｌ和４条地址线Ａｏ，Ａ３，另外还有一条写允许控制线职，电路通过单片机芯片８９Ｃ２０５１的Ｐｏ口对滤波器芯片进行参数设置，具体连接如图２所示。在滤波器的输出中，可能会由于逻辑输入跃变而产生某些噪声，所以在输入端加了７４ＨＣ３７４数据缓冲器来避免产生这种噪声。
图２ＭＡＸ２６２构成带通滤波器原理图
４．２系统软件设计
在激光打靶系统中用ＭＡｘ２６２芯片构成四阶切比雪夫带通滤波器，只要把内部２个滤波单元级联就可实现，带通滤波器的一些主要的技术指标如下：滤波器的中心频率为３ｋＨｚ，通带宽度ｌｋＨｚ，止带宽度３ｋＨｚ，最大通带纹波为１ｄＢ，最小止带衰减为１５ｄＢ。由Ｐｚ设计软件可得每个滤波单元的中心频率和品质因数如下：ｆｏＡ＝２．５８４ｋＨｚ，ｆ０８＝３．４８３ｋＨｚ，ＱＡ＝５．５２７，ＱＢ＝５．５２７。Ａ单元工作在方式１，Ｂ单元工作在方式２，时钟频率为３００ｋＨｚ，利用ＭＰＰ软件计算的编程系数如表２所示。
表２编程系数及其编程代码
采用图２所示的逻辑输入电路，实现此四阶切比雪夫带通滤波器的子程序如下：
ＭＯｖ
ＭＯＶＰｏ＃００Ｈ／＊滤波器Ａ工作方式设置＊／Ｐｏ＃０１Ｈ／＊滤波器Ａ的中心频率控制字设置＊／
ＭＯＶＰＯ＃０２Ｈ
ＭＯＶＰＯ＃３３Ｈ
Ｍ０ｖ
ＭＯＶｐｏ＃０４Ｈ／＊滤波器Ａ的品质因数控制字设置＊／ＰＯ＃１５Ｈ
ＭＯＶＰＯ＃３６Ｈ
ＭＯＶｐ０＃１７Ｈ
Ｍ０ｖ
ＭＯｖ
ＭＯＶ
Ｍ（）ＶＰ０＃１８Ｈ／＊滤波器Ｂ的工作方式设置＊／Ｐｏ撑０９Ｈ／＊滤波器Ｂ的中心频率控制字设置＊／ＰＯ＃ｌＡＨＩ叼＃３Ｉ仆｛
万方数据
２２杭州电子工业学院学报２００３年
Ｍ０ｖ
ＭＯＶ
ＭＯＶ
ＭＯＶＰ０｝｝ＯＣＨ／＊滤波器Ｂ的品质因数控制字设置＊／ＰＯ｝｝０ＤＨｐ０｝｝３ＥＨＰｏ＃ｌｎ｛
微书（Ｈｚ）频率（Ｈｚ）
图３带通滤波器的幅频、相频特性
４．３滤波特性分析
把控制参数通过单片机的ｐ０口加载到ＭＡｘ２６２芯片以后，芯片就可以按要求工作了，上图为此带
通滤波器的幅频和相频特性曲线图，从图中可以看出，滤波器对有用的激光信号既没有放大也没有衰减，而对１００Ｈｚ的日光灯干扰信号却衰减了７７ｄＢ，使得干扰信号和激光信号相比可以忽略不计，从而保证了打靶系统的正常工作。
５结束语
实验说明，用ＭＡｘ２６０系列芯片实现的带通滤波器性能良好、可靠，能够满足激光打靶系统的要求，
而且具有外围元件少、处理速度快、设计简单、处理频带宽以及可编程等优点，从根本上解决了以往的滤波器性能不稳定、受环境影响大等问题，目前，这个系列的芯片正广泛用于数字信号处理、自适应滤波器、信号分析等领域中。
参考文献
［１］刘强，郭文．ＭＡⅪＭ热门集成电路使用手册［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，１９９７．９８．１２２．
［２］倪向东．单片机控制的双路有源滤波器设计［Ｊ］．电子技术应用，２００２，（１）：１６—１８．
［３］孙仁云．用Ｍ脱６１ＡｃＮＧ设计微机程控滤波器［Ｊ］．电子技术，１９９６，（１１）：１３．１５．
［４］蒋瑜，陈循，杨雪，等．基于ＭＡｘ２６２的程控滤波器的实现［Ｊ］．电测与仪表，２０００，（１２）：２９．３２
ＭＡＸ２６０／２６１／２６２ＰｒｏｇｒａｍｎｌａｂｌｅＳｗｉｔｃｈｅｄ—Ｃａｐａｃｉｔｏｒ
ＦｉｌｔｅｒｓａｎｄｉｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ＬＩＵＪｉａｎ，ＱＩＮＨｕｉ－ｂｉＩｌ
（翻Ｅ‰尬眦ｅ，拖ｎｇ勘Ｍｈ廊眦ｅ旷劭卿ｒｏｎ记Ｅ蟛撇兀ｎｇ，
胁懵勘Ｍ励彬ｎ昭３１００１８，劬ｉ眦）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｍｄｕｃｅｓｔｈｅｏｐｅｍｔｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｐｒｏｇｒａＪ砌ａｂｌｅｔｅｃｌｌｎｏｌｏｇ）ｒｏｆｔｈｅ
ａｎＭＡｘ２６０／２６ｌ／２６２ｗｉｔｈＭＡＸ２６２，ＣＭＯＳｄｕａｌｓｅｃｏｎｄ—ｏｒｄｅｒｕ１１ｉｖｅＩｓａｌｓｗｉｔｃｈｅｄ—ｃ印ａｃｉｔｏｒａｃｔｉｖｅｆｉｌｔｅｒｓ，ｂｅｓｉｄｅｓ，ｇｉｖｅｓ
ｓｈｏｗｉｎｇｉｔｓｅｘ砌ｐｌｅｆｈｎｃｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｗｉｔｃｈｅｄ—ｃａｐａｃｉｔｏｒｆｉｌｔｅｒ；ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ；ｃｅｎｔｅｒｆｂｑｕｅｎｃｙ；ｃ—ｍｅｓｓａ｛笋ｗｅｉｇｈｉｎｇ６ｌｔｅｒ；ｌａｓｅｒｔａｒｇｅｔ万方数据
可编程开关电容滤波器及其应用
作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：
被引用次数：刘建， 秦会斌杭州电子工业学院CAE研究所,浙江,杭州,310018杭州电子工业学院学报JOURNAL OF HANGZHOU INSTITUTE OF ELECTRONIC ENGINEERING2003，23(6)1次
参考文献(4条)
1. 刘强. 郭文 MAXIM热门集成电路使用手册 1997
2. 倪向东 单片机控制的双路有源滤波器设计[期刊论文]-电子技术应用 2002(01)
3. 孙仁云 用MAX261ACNG设计微机程控滤波器 1996(11)
4. 蒋瑜. 陈循. 杨雪 基于MAX262的程控滤波器的实现 2000(12)
相似文献(4条)
1.期刊论文 赵辉. Zhao Hui 基于PSCF实现自适应滤波器的设计方法 -电子测量与仪器学报2006,20(1)
本文针对在信号处理和测量中,信号为缓慢时变且同时受到谐波和噪声干扰的情况,提出了一种"基于PSCF(可编程开关电容滤波器)实现自适应滤波器(ADF)的设计方法".该自适应滤波器的显著特点是滤波频率可以自适应地跟踪输入信号的频率变化,而且它的品质因数Q和滤波频率可以独立编程.实验证明,该自适应滤波器具有良好的信号处理性能和实用性.
2.期刊论文 赵世强. 周义健. 刘霞. ZHAO Shi-qiang. ZHOU Yi-jian. LIU Xia 基于单片机控制的程控有源滤波器电路 -国外电子元器件2008,""(4)
集成开关电容有源滤波器具有良好的幅频特性,改变其开关频率,就可方便地改变滤波器的工作频率.利用单片机灵活控制特点,实现对集成开关电容滤波器的工作频率、品质因数Q和工作方式的程控.
3.期刊论文 李怀良. 庹先国. 任家富. 王诗东. 葛维亮. LI Huailiang. TUO Xianguo. REN Jiafu. WANG Shidong. GE Weiliang 一种新型可控低通滤波器的研制 -电子元件与材料2010,29(1)
针对工程地震数据采集系统中程控滤波器设计时所需控制引脚较多的弊端,研制出一种仅三线控制且品质因数Q为8的可调截止频率高速低通滤波器.通过设定开关电容滤波器MAX263可编程引脚固定的编码值,并利用分频器和高速模拟开关选取MAX263的时钟输入频率,以达到其截止频率可调的目的.测试结果表明,该滤波器对阻带信号幅度衰减稳定在-21dB以下,且截止频率切换时延稳定在3 μs以内,已成功运用于浅层数字地震仪.
4.期刊论文 用于纹波计数的开关电容滤波器设计 -电子器件2009,32(5)
基于直流有刷马达无传感器测速方案,提出设计集成开关电容带通滤波器,以获得高精度传递函数,应用于马达电流纹波滤波和计数.电路采用了Fleischer & Laker双二阶结构,给出离散域信号流图,并用离散状态变量法分析其频率特性,利用Matlab系统辅助设计.采用了意法半导体的0.6 μmBCD数模混合工艺,结合实测马达电流波形进行设计仿真,设计了一个中心频率160 Hz,品质因数Q为1.81的二阶带通滤波器.
引证文献(1条)
1. 封维忠. 吴海青. 马文杰 线性调频连续波雷达料位仪的研究[期刊论文]-南京林业大学学报（自然科学版）2009(6)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hzdzgyxyxb200306006.aspx
授权使用：大连外国语学院(dlwgyxy)，授权号：a40f0306-c9c6-4b48-8b63-9e60016d3ced
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杭州电子工业学院学报
第２３卷第６期
２００３年１２月ＪＯＩ『ＲＮ＾Ｉ．０ＦＨＡＮ锄ｏＵＨ、阿Ｔ兀胍ｏＦＶ０１．２３．Ｎ０．６Ｄｅｃ．２００３ＥＵＤ：ＩＲＯＮＩＣＥＮＧＤ｝ＥＥＲＤｆＧ
可编程开关电容滤波器及其应用
刘建，秦会斌
（杭州电子工业学院ＣＡＥ研究所，浙江杭州３１００１８）
摘要：可编程开关电容滤波器ＭＡｘ２６０／２６１／２６２是美国ＭＡ）【】Ｍ公司开发的一种通用有源滤波器，可
用微处理器编程控制，方便的构成各种低通、带通、高通、陷波和全通配置，而且不需要外部元件，
可靠性高，对使用环境的要求低，是目前广泛应用于测控和通讯领域的一类单片集成器件。简述
了Ｍ艘６０系列芯片的工作原理和编程技术，并以ＭＡｘ２６２为例说明了其功能及应用。
关键词：开关电容滤波器；品质因数；中心频率；ｃ一信息加权滤波器；激光打靶
中图分类号：咖１３＋．９２
０文献标识码：Ａ文章编号：１００１—９１４６（２００３）０６一Ｏｏｌ９一０４引言
在信号处理和参数测量中，常常需要对某些干扰信号进行抑制，从而提高整个系统的信噪比，滤波器是解决这～问题的关键。传统的滤波器～般采用分立器件来实现，电阻、电容的选取和匹配以及优化灵敏度等问题非常复杂，而且器件参数容易随时间和温度的变化而产生漂移。ＭＡ）（２６０／２６１／２６２系列可编程开关电容滤波器，在一个芯片上集成了运算放大器、电阻和电容，设计时已经优化了灵敏度而且匹配好了元件，因而极大的简化了滤波器的设计，把需要的控制参数加载到芯片以后，几乎不需要外接元件，就可以方便的实现各种滤波器功能。
１ＭＡＸ２６０系列芯片的原理结构
ＭＡ）（２６０系列芯片主要由放大器、积分器、电容切换网络（ｓｃＮ）和工作模式选择器组成，积分器、电容切换网络和工作模式选择器分别由编程数据Ｍ０，Ｍｌ、Ｆｏ～Ｆ５和Ｑｏ～Ｑ６控制。每个芯片内部都含有两个独立的可编程二阶开关电容滤波器，它们可以单独使用，也可以级联成一个四阶的滤波器，滤波器Ａ和Ｂ可以采用内部时钟，也可以采用外部时钟，每个滤波器的独立时钟输入端可以连接晶振、Ｒｃ网络或外部时钟产生器，芯片对外部时钟的占空比没有要求。可编程的参数有中心频率、品质因数和工作模式，输入时钟频率与６位编程代码Ｆ０～Ｆ５一起决定滤波器的中心频率或截止频率，其中，时钟频率和中心频率之比可实现６４级程控调节，品质因数可实现１２８级程控调节，中心频率和品质因数以及工作模式都可独立编程，互不影响，片内开关和电容提供反馈以控制每个滤波器的中心频率和品质因数，内部电容的开关速率是影响这些参数精度的主要因素。
收稿日期：２００３一０４—１５作者简介：刘建（１９７８一），女，山东德州人，在读研究生，电路与系统万方数据
２０杭州电子工业学院学报２００３年
２采用ＭＡＸ２６０系列芯片设计滤波器的流程
第一步滤波器类型的选择。根据实际系统的要求，选择最佳的滤波器类型，如巴特沃斯、切比雪
夫、贝塞尔等，并计算其极点坐标，写出滤波器传输函数，求出每个滤波器的中心频率和品质因数。
第二步产生编程系数。首先确定滤波器使表ｌ工作模式与滤波器功能的关系
用的时钟频率和工作模式。对于滤波器工作模式
（由Ｍ。，Ｍ０表示）的选择，有如表ｌ所示的关系，滤
波器Ａ和Ｂ可以被分别编程为不同的工作模式，工作模式Ｍ１．‰ｌ２
３
３Ａ
４０．０Ｏ．１１．０１．０１．１滤波功能低通．带通，陷波低通，带通．陷波低通，带通．高通低通．带通，高通，陷波低通．带通，仓通然后计算时钟频率和中心频率之比，根据￣Ｌ舣２６ｌ的数据手册确定工作模式、时钟频率和中心频率之比以及品质因数的二进制编程代码。
第三步加载滤波器。通过单片机或ＰＣ机对滤波器进行编程，需编程的参数有工作模式、时钟频
率和中心频率之比、品质因数，编程控制和编程数据由单片机产生，Ｄ】Ｄｏ是编程数据，Ａ３～Ａ０为编程数据的存放地址，存储器共有１６个存储单元，前８个单元存储滤波器Ａ的工作参数，后８个单元存储滤波器Ｂ的工作参数，职为数据写入控制端，低电平有效。通过单片机把编程控制参数加载到滤波器后，滤波器就可以按要求进行工作了。ＭＡＸＩＭ公司为ＭＡ）（２６０系列滤波器提供了相应的设计软件，所有的参数都可以由软件来计算，大大的简化了设计过程。
３雌犁应用
ＭＡ×２６０系列芯片最典型的应用是构成ｃ一信息加权滤波器。电力线路中的谐波，会对通信电路产
生很大的干扰，以电话线路为例，电源产生的干扰噪声主要有６０Ｈｚ（北美洲国家）交流电及其高次谐波（３２００Ｈｚ以上），北美洲国家通常采用专门的滤波器来滤除这种噪声，称为Ｃ一信息加权滤波器，在欧洲，同样功能的滤波器被称为噪声加权滤波器。
ｃ一信息加权滤波器是一种带通滤波器，它的构成框图如图ｌ所示。
刽磊搿
图１一阶带通滤波器２二阶带通滤波器：｛嚣学Ｐ滤波器ｌＩ具体的实现方法是用两个呲６２芯片相互级联，其中每个芯片中的两个独立的滤波单元也相互
级联，这样每个芯片都包含两个连续时间契比雪夫滤波器，芯片ｌ的带通输出端连接到芯片２的输入端，相互级联构成八阶带通滤波器，芯片１工作在模式ｌ，芯片２工作在模式４，从滤波器的幅频特性中Ｃ一信息加权滤波器的构成框图可以看出，用舭６２实现的Ｃ一信息加权滤波器的通带宽度覆盖了整个音频范围，对于抑制由电源产生的６０Ｈｚ交流电及其高次谐波干扰非常有效。
４设计实例
激光打靶系统是为改善部队的射击训练方法而研制的一种简单实用的模拟训练器，此系统的关键
是采集激光信号，因为光电探测器输出的激光信号非常微弱，一般在１０ｍｖ伏以内，如果此系统在室外或外界无其他光源的情况下使用，基本上没有干扰产生，但是如果此系统在室内使用，那么室内日光灯的光线在光电探测器的输出端会产生一个很大的干扰，经测试，干扰是１００ＨＺ的正弦波，如果采用其他类型的照明设备（如节能灯、卤素灯等），产生的干扰信号的频率会有所变化，为了能准确的采集激光信号，必须滤除干扰，因此采用ＭＡｘ２６０系列芯片构成带通滤波器，滤波器的中心频率是激光信号的频率，从万方数据
第６期
而获得很高的信噪比。
４．１硬件电路设计刘建等：可编程开关电容滤波器及其应用２ｌ
ＭＡｘ２６０系列芯片的编程输入总线比较简单，它包括２条数据线Ｄ０，Ｄｌ和４条地址线Ａｏ，Ａ３，另外还有一条写允许控制线职，电路通过单片机芯片８９Ｃ２０５１的Ｐｏ口对滤波器芯片进行参数设置，具体连接如图２所示。在滤波器的输出中，可能会由于逻辑输入跃变而产生某些噪声，所以在输入端加了７４ＨＣ３７４数据缓冲器来避免产生这种噪声。
图２ＭＡＸ２６２构成带通滤波器原理图
４．２系统软件设计
在激光打靶系统中用ＭＡｘ２６２芯片构成四阶切比雪夫带通滤波器，只要把内部２个滤波单元级联就可实现，带通滤波器的一些主要的技术指标如下：滤波器的中心频率为３ｋＨｚ，通带宽度ｌｋＨｚ，止带宽度３ｋＨｚ，最大通带纹波为１ｄＢ，最小止带衰减为１５ｄＢ。由Ｐｚ设计软件可得每个滤波单元的中心频率和品质因数如下：ｆｏＡ＝２．５８４ｋＨｚ，ｆ０８＝３．４８３ｋＨｚ，ＱＡ＝５．５２７，ＱＢ＝５．５２７。Ａ单元工作在方式１，Ｂ单元工作在方式２，时钟频率为３００ｋＨｚ，利用ＭＰＰ软件计算的编程系数如表２所示。
表２编程系数及其编程代码
采用图２所示的逻辑输入电路，实现此四阶切比雪夫带通滤波器的子程序如下：
ＭＯｖ
ＭＯＶＰｏ＃００Ｈ／＊滤波器Ａ工作方式设置＊／Ｐｏ＃０１Ｈ／＊滤波器Ａ的中心频率控制字设置＊／
ＭＯＶＰＯ＃０２Ｈ
ＭＯＶＰＯ＃３３Ｈ
Ｍ０ｖ
ＭＯＶｐｏ＃０４Ｈ／＊滤波器Ａ的品质因数控制字设置＊／ＰＯ＃１５Ｈ
ＭＯＶＰＯ＃３６Ｈ
ＭＯＶｐ０＃１７Ｈ
Ｍ０ｖ
ＭＯｖ
ＭＯＶ
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万方数据
２２杭州电子工业学院学报２００３年
Ｍ０ｖ
ＭＯＶ
ＭＯＶ
ＭＯＶＰ０｝｝ＯＣＨ／＊滤波器Ｂ的品质因数控制字设置＊／ＰＯ｝｝０ＤＨｐ０｝｝３ＥＨＰｏ＃ｌｎ｛
微书（Ｈｚ）频率（Ｈｚ）
图３带通滤波器的幅频、相频特性
４．３滤波特性分析
把控制参数通过单片机的ｐ０口加载到ＭＡｘ２６２芯片以后，芯片就可以按要求工作了，上图为此带
通滤波器的幅频和相频特性曲线图，从图中可以看出，滤波器对有用的激光信号既没有放大也没有衰减，而对１００Ｈｚ的日光灯干扰信号却衰减了７７ｄＢ，使得干扰信号和激光信号相比可以忽略不计，从而保证了打靶系统的正常工作。
５结束语
实验说明，用ＭＡｘ２６０系列芯片实现的带通滤波器性能良好、可靠，能够满足激光打靶系统的要求，
而且具有外围元件少、处理速度快、设计简单、处理频带宽以及可编程等优点，从根本上解决了以往的滤波器性能不稳定、受环境影响大等问题，目前，这个系列的芯片正广泛用于数字信号处理、自适应滤波器、信号分析等领域中。
参考文献
［１］刘强，郭文．ＭＡⅪＭ热门集成电路使用手册［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，１９９７．９８．１２２．
［２］倪向东．单片机控制的双路有源滤波器设计［Ｊ］．电子技术应用，２００２，（１）：１６—１８．
［３］孙仁云．用Ｍ脱６１ＡｃＮＧ设计微机程控滤波器［Ｊ］．电子技术，１９９６，（１１）：１３．１５．
［４］蒋瑜，陈循，杨雪，等．基于ＭＡｘ２６２的程控滤波器的实现［Ｊ］．电测与仪表，２０００，（１２）：２９．３２
ＭＡＸ２６０／２６１／２６２ＰｒｏｇｒａｍｎｌａｂｌｅＳｗｉｔｃｈｅｄ—Ｃａｐａｃｉｔｏｒ
ＦｉｌｔｅｒｓａｎｄｉｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ＬＩＵＪｉａｎ，ＱＩＮＨｕｉ－ｂｉＩｌ
（翻Ｅ‰尬眦ｅ，拖ｎｇ勘Ｍｈ廊眦ｅ旷劭卿ｒｏｎ记Ｅ蟛撇兀ｎｇ，
胁懵勘Ｍ励彬ｎ昭３１００１８，劬ｉ眦）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｍｄｕｃｅｓｔｈｅｏｐｅｍｔｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｐｒｏｇｒａＪ砌ａｂｌｅｔｅｃｌｌｎｏｌｏｇ）ｒｏｆｔｈｅ
ａｎＭＡｘ２６０／２６ｌ／２６２ｗｉｔｈＭＡＸ２６２，ＣＭＯＳｄｕａｌｓｅｃｏｎｄ—ｏｒｄｅｒｕ１１ｉｖｅＩｓａｌｓｗｉｔｃｈｅｄ—ｃ印ａｃｉｔｏｒａｃｔｉｖｅｆｉｌｔｅｒｓ，ｂｅｓｉｄｅｓ，ｇｉｖｅｓ
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可编程开关电容滤波器及其应用
作者：
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年，卷(期)：
被引用次数：刘建， 秦会斌杭州电子工业学院CAE研究所,浙江,杭州,310018杭州电子工业学院学报JOURNAL OF HANGZHOU INSTITUTE OF ELECTRONIC ENGINEERING2003，23(6)1次
参考文献(4条)
1. 刘强. 郭文 MAXIM热门集成电路使用手册 1997
2. 倪向东 单片机控制的双路有源滤波器设计[期刊论文]-电子技术应用 2002(01)
3. 孙仁云 用MAX261ACNG设计微机程控滤波器 1996(11)
4. 蒋瑜. 陈循. 杨雪 基于MAX262的程控滤波器的实现 2000(12)
相似文献(4条)
1.期刊论文 赵辉. Zhao Hui 基于PSCF实现自适应滤波器的设计方法 -电子测量与仪器学报2006,20(1)
本文针对在信号处理和测量中,信号为缓慢时变且同时受到谐波和噪声干扰的情况,提出了一种"基于PSCF(可编程开关电容滤波器)实现自适应滤波器(ADF)的设计方法".该自适应滤波器的显著特点是滤波频率可以自适应地跟踪输入信号的频率变化,而且它的品质因数Q和滤波频率可以独立编程.实验证明,该自适应滤波器具有良好的信号处理性能和实用性.
2.期刊论文 赵世强. 周义健. 刘霞. ZHAO Shi-qiang. ZHOU Yi-jian. LIU Xia 基于单片机控制的程控有源滤波器电路 -国外电子元器件2008,""(4)
集成开关电容有源滤波器具有良好的幅频特性,改变其开关频率,就可方便地改变滤波器的工作频率.利用单片机灵活控制特点,实现对集成开关电容滤波器的工作频率、品质因数Q和工作方式的程控.
3.期刊论文 李怀良. 庹先国. 任家富. 王诗东. 葛维亮. LI Huailiang. TUO Xianguo. REN Jiafu. WANG Shidong. GE Weiliang 一种新型可控低通滤波器的研制 -电子元件与材料2010,29(1)
针对工程地震数据采集系统中程控滤波器设计时所需控制引脚较多的弊端,研制出一种仅三线控制且品质因数Q为8的可调截止频率高速低通滤波器.通过设定开关电容滤波器MAX263可编程引脚固定的编码值,并利用分频器和高速模拟开关选取MAX263的时钟输入频率,以达到其截止频率可调的目的.测试结果表明,该滤波器对阻带信号幅度衰减稳定在-21dB以下,且截止频率切换时延稳定在3 μs以内,已成功运用于浅层数字地震仪.
4.期刊论文 用于纹波计数的开关电容滤波器设计 -电子器件2009,32(5)
基于直流有刷马达无传感器测速方案,提出设计集成开关电容带通滤波器,以获得高精度传递函数,应用于马达电流纹波滤波和计数.电路采用了Fleischer & Laker双二阶结构,给出离散域信号流图,并用离散状态变量法分析其频率特性,利用Matlab系统辅助设计.采用了意法半导体的0.6 μmBCD数模混合工艺,结合实测马达电流波形进行设计仿真,设计了一个中心频率160 Hz,品质因数Q为1.81的二阶带通滤波器.
引证文献(1条)
1. 封维忠. 吴海青. 马文杰 线性调频连续波雷达料位仪的研究[期刊论文]-南京林业大学学报（自然科学版）2009(6)
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下载时间：2011年1月3日