Параметры полосовых фильтров программируют цифровые потенциометры
Цифровые потенциометры — схема фильтра с регулируемыми параметрами на трех операционных усилителях может использоваться для построения низкочастотных, высокочастотных и полосовых фильтров второго порядка. Преимущество схемы, однако, проявляется в частотной характеристике полосового фильтра (VOUT/VIN), в которой легко добиться высокого усиления G и высокой добротности Q (Рисунок 1).
Эти два параметра особенно важны для приложений, где ключевым параметром является избирательность фильтра. Ценность схемы возрастает еще больше, если для управления и регулировки центральной частоты фильтра (f0) и его коэффициента усиления в полосе пропускания (G) использовать программируемые цифровые потенциометры. Возможность независимого управления параметрами полосового фильтра является редкостью для традиционных схем построения фильтров.
В этом фильтре микросхема IC1 выполняет функцию суммирующего усилителя, а IС2 и IС3 — функции интеграторов. Три цифровых потенциометра DPP1, DPP2 и DPP3 программируют центральную частоту и коэффициент усиления в полосе пропускания фильтра.
Выпускаемые ON-Semiconductor lOO-позиционные цифровые потенциометры DPP1 и DPP2 объединены для программирования центральной частоты fo, a DPP3 программирует коэффициент усиления G. Центральная частота равна:
где р отражает относительное положение движка между одним концом (0) потенциометра и другим концом (1). R представляет сопротивление между концами цифрового потенциометра. Коэффициент усиления и Q связаны соотношением:
Интерфейс инкремента/декремента цифровых потенциометров САТ5113 позволяет в реальном времени замкнуть петлю регулирования приложения, непрерывно изменяя центральную частоту фильтра для отслеживания входного сигнала или для адаптации к системным требованиям. С показанными на схеме номиналами компонентов центральная частота изменяется от 200 Гц до более чем 6 кГц при значениях коэффициента усиления, достигающих 25.