Реализация цифрового фильтра нижних частот (стр. 4 из 5)

5)Зададим состояние памяти после запоминания масштабированных входных отсчетов максимальной амплитуды и выходных отсчетов максимальной амплитуды:

Адрес ячейкипамяти	Содержимое ячейки памяти
X
X1
X2
Y	Вычисляется программой: =
Y1
P1	Вычисляется программой:
P2	Вычисляется программой:

6) Получим произведение

7)Получим модуль произведения положительного отсчета

на коэффициент

8)Вычислим выходной отсчет:

Для отрицательных отсчетов:

3) Входной отрицательный отсчет максимальной амплитуды (немасштабированный отсчет):

4)Масштабированный входной отрицательный отсчет максимальной амплитуды:

Адрес ячейкипамяти	Содержимое ячейки памяти
X
X1
X2
Y	Вычисляется программой: =
Y1
P1	Вычисляется программой:
P2	Вычисляется программой:

6) Получим произведение

7)Получим модуль произведения отрицательного отсчета

на коэффициент

8)Вычислим выходной отсчет:

6. Составление и описание электрической принципиальной схемы устройства

Принципиальная схема цифрового фильтра содержит следующие микросхемы:

DD1- микроконтроллер КР1830ВЕ31;

DD2- БИС КР1821РФ55;

DD3- БИС КР1821РУ55;

D1- микросхема К155ЛН1 содержит 6 инверторов;

D2- операционный усилитель К140УД8;

DD4- ЦАП AD9708;

К микроконтроллеру подключается кварцевый резонатор ZQ1 с частотой

12 МГц, для обеспечения работы внутреннего генератора тактовых импульсов.

Обмен сигналами между микросхемами DD1, DD2, DD3 осуществляется по мультиплексированной шине адрес/данные (AD7…AD0). Для адресации микросхемы КР1821РФ55 используются: 3 старших разряда адресной шины (AD8, AD9, AD10) – адресация ПЗУ, А11(Р2.3) – по линии IO/M, выбор порта или памяти, A12(P2.4) – выбор кристалла по линии CS 2.

Для адресации микросхемы КР1821РУ55 используются: линия А14(Р2.6) – для выбора кристалла, А13 (Р2.5) – для выбора, по линии IO/M, порта РВ.

Микросхема КР1821РФ55 соединена с ЦАП портом РВ (РВ7…РВ0).

Для синхронизации передачи данных микросхемы соединены по служебным входам

. Для синхронизации вывода готового кода на ЦАП, необходимо подать сигнал записи (

) на вывод CLOCK. Но так как запись

в регистр защелку осуществляется по положительному фронту управляющего строба, следовательно, перед выводом CLOCK надо поставить инвертор.

Для обеспечения требуемого размаха выходного напряжения ±5 В, используется усилитель с дифференциальным включением выводов на основе ОУ К140УД8.

Расчет дополнительных элементов:

, где

амплитуда напряжения на выходе ЦАП,

- максимальный ток на выходе,

- сопротивление для нагрузки на выходе,

- опорный ток,

- опорное напряжение,

– сопротивление резистора на выводе FSADJ для задания опорного тока.

Принимаем

=0,5 В

=5 В и

=50 Ом, следовательно,

=10 мА,

=0,31 мА,

= R2=3,9 кОм.

C4=C5=C6=C7=0,1 мкФ, R3=R4=

=50 Ом.

Так как

=0,5 В, следовательно, усилитель должен имеет коэффициент усиления

=10. Для усилителя на ОУ с дифференциальным включением выводов

; R7=R6=150 Ом; R8=R5=10

150=1,5 кОм.