开关电容滤波器实验

实验四 开关电容滤波器实验一、 实验目的1、 熟悉及掌握集成开关电容滤波器的构成原理及应用2、 掌握滤波器的滤波特性二、 实验原理及电路1、集成滤波器MF10芯片简介集成滤波器MF10芯片内部框图及其引脚图如图10-1所示开关电容集成滤波器MF10是一种通用型开关电容滤波器集成电路，依外部接法不同，可实现低通、高通、带通、带阻和全通等滤波特性。开关电容集成滤波器无需外接决定滤波频率的电阻和电容，其滤波频率仅由输入时钟九决定，通常时钟频率九应高于信号频率的50倍或100倍。其内部集成了两组MF5，两个MF5既可分别构成两个独立的二阶开关电容滤波器，又可级联成四阶开关电容滤波器。其内部框图及引脚图如图10-1所示，第4(17)脚为内部运放反相输入端INVA(INVB)；第5(16)脚为求和输入端SIA(SIB)；第1(20)脚为低通输出端LPA("lPB)；第2(19)脚为带通输出端BPA(BPB)；第3(18)脚为带阻/全通/高通输出端N/AP/HPA(N/AP/HPB)，第10(11)脚为时钟输入端CLKA(CLKB)；图10-1 MF10内部框图及引脚图第12脚用于设定时钟频率、与滤波器的频率f0的比值；当第12脚接高电平时，—50，则f0=4^；接地时，*^—100，则f0=零；只要在时钟输入端J0 ^0 J0 ^00CLKA(CLKB)控制输入的时钟频率，就可以改变滤波频率，这样可以实现滤波频率的数字控制。滤波器的Q值通过外接电阻设定。2、电路说明实验电路原理图如图10-2所示。

短接J］的1-2,短接J；的1-2,短接J；的1-2,短接J］的2-3,短接短接J］的1-2,短接J；的1-2,短接J；的1-2,短接J］的2-3,短接J1的2-3,J2的J22的J；的J；的J2的2-31-21-21-21-2J3的2-3J3的2-3J3的2-3J3的1-2J3的1-2J4的1-2时，J4的4-5时，J4的2-3时，J4的4-5时，J4的4-5时，则构成二阶低通滤波器;则构成二阶高通滤波器;则构成二阶带通滤波器;则构成二阶带阻滤波器;则构成二阶全通滤波器;+5V开关电容滤波器实验电路图低通输出带通输出带阻/全通/高通输出CD40106图10-2U1LPALPBBPABPBn/ap/hpan/ap/hpbINVAINVBSIA.,, SIB'sa/bMF10CCNAGNDVA+VA-VD+VD-l.sh50/100CLKACLKB R—10KR210K[ aR310K三、 实验设备2、函数信号发生器 3、虚拟示波器1、测控电路（二）实验挂箱2、函数信号发生器 3、虚拟示波器四、 实验内容及步骤1、测控电路（二）实验挂箱接入土5V直流电源;2、 时钟信号的观察把“U10开关电容滤波器”单元的“时钟信号”端接入示波器，观察时钟信号的波形；3、 调节信号发生器，使之输出正弦信号，接入输入端，输出端接示波器，按照前面“电路说明”部分，通过切换短路帽分别接成低通、高通、带通、带阻、全通滤波器，用虚拟示波器同时观察输入信号与输出信号，改变输入信号的频率，记录输出信号的幅度及相位随输入信号频率变化的情况。五、 实验注意事项实验挂箱中的直流电源正负极切忌接反，否则就会烧坏实验箱上的集成芯片。六、 思考题1、 用集成开关电容滤波器MF10设计一滤波器需注意哪些问题。2、 试用MF10设计一个四阶低通滤波器，要求品