本系統(tǒng)基于開(kāi)關(guān)電容濾波器原理，以單片機(jī)和FPGA為控制核心制作程控濾波器。系統(tǒng)前級(jí)放大器由固定增益放大電路和程控D/A衰減器組成，采用集成開(kāi)關(guān)電容可編程濾波器芯片max262作為主體濾波器，利用歸一化思想設(shè)計(jì)四階無(wú)源橢圓型低通濾波器，以DDS技術(shù)產(chǎn)生掃頻信號(hào)制作幅頻特性測(cè)試儀。本系統(tǒng)擴(kuò)展了帶通、帶阻濾波器設(shè)置，截止頻率處波形失真度測(cè)量和頻譜分析等功能，以鍵盤和LCD顯示作為人機(jī)交互，界面友好。

　　在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域，濾波器的設(shè)計(jì)是必不可少的，但在不同的場(chǎng)合對(duì)濾波器的要求是不同的。本文針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，提出了用數(shù)字的方法來(lái)控制和設(shè)計(jì)相應(yīng)的濾波器，并將濾波器設(shè)計(jì)時(shí)所要用的到幅頻分析儀集成到本系統(tǒng)中，讓本系統(tǒng)的實(shí)用性大大增加。本系統(tǒng)還能利用FPGA實(shí)現(xiàn)的FFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行特定頻點(diǎn)的頻譜和失真分析度分析，為所設(shè)計(jì)的濾波提供更多的特性分析，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。 另外，系統(tǒng)以四階無(wú)源橢圓型低通濾波器的幅頻特性作為本系統(tǒng)的自校正標(biāo)準(zhǔn)，大大提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性。

　　2.1放大器的選擇與論證

　　方案一：采用增益可控的運(yùn)放AD603。通過(guò)改變AD603增益控制引腳的電壓差實(shí)現(xiàn)程控放大。但一階的AD603不能滿足增益最高60dB的要求，如果進(jìn)行級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)0～60dB的增益動(dòng)態(tài)范圍，需要考慮AD603的衰減特性作增益配，不便于計(jì)算和控制。

　　方案二：采用固定增益放大加D/A程控衰減的方法。首先對(duì)信號(hào)進(jìn)行足夠增益的放大，然后利用DAC輸出信號(hào)與參電壓的比例關(guān)系，從參考端輸入信號(hào)，通過(guò)改變控制字達(dá)到對(duì)輸出信號(hào)衰減控制的目的。此方案只要選擇合適DAC，就可以達(dá)到高精度和高靈敏度的增益控制，配合前級(jí)信號(hào)預(yù)放大，可實(shí)現(xiàn)增益可程控的放大器。由于系統(tǒng)對(duì)增益控制精度要求較高，所以本系統(tǒng)采用方案二。