智能封堵器水上通信中單片機系統(tǒng)電路的設計
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水試實驗之前利用MATLAB軟件中的數(shù)字信號處理功能創(chuàng)建仿真數(shù)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(shù)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://butianyuan.cn/article/170465.htm
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(diào)電路的輸入信號要求，根據(jù)多次實驗接收信號效果選擇放大增益G取200，根據(jù)公式可以計算出外部控制電阻RG選為248．2Ω。經(jīng)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(xiàn)
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(lián)組成。電路中各電阻元器件的取值根據(jù)濾波頻率范圍計算得到。
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(shù)計算公式分別為：R1=1／2πfHC1，R2=1／2πfLC2R2。把C1、C2與ffH、fL的數(shù)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(jīng)常被忽視的重要細節(jié)。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(chǎn)生比沒有旁路電容器更壞的瞬態(tài)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(jié)
根據(jù)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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