我们需要制作一个预处理电路，使得信号源在100HZ~2KHZ、10mv~100mv变化时，C点的频率随信号源频率变化，而幅度保持不变。为此队友在努力设计移相器电路，AGC压控增益电路。

而我有一个异想天开的想法：采频电路配合DDS完成预处理电路，使用数字电位器实现高通滤波器和低通滤波器。

前面几篇文章介绍了AD5933具有频率分辨率0.1HZ，四档稳定输出的DDS，因此我们只需要获得信号源的频率，将频率写入AD5933即可获得一个频率随信号源变化，幅度不变的信号。

频率采集电路的实现：

由于输入电压很小：10mv，因此我们的设计思路可以是将输入信号经由一个BJT放大电路，使用AD817(普通运放也可)跟随后由施密特触发器进行整形，利用单片机的输入捕获进行采集。

其中BJT选用S8050 NPN三极管，施密特触发器选用74LS14（NE555也可）经过选用电阻后，输入信号在5mv~3V 间均可实现方波输出，频率5HZ~5MHZ间波形不失真。

PS：该电路本是今年四月份用于我们学院院赛，因此设计出来是为了正弦信号转方波信号，并且使用范围是>1MHZ的，AD817跟随主要是为了阻抗匹配消除方波的振铃现象

由单片机输入捕获后，将频率写入AD5933,使5933输出相应电压。

数字滤波器采用前段时间购买的MCP41010数字芯片。

MCP41010是单路8位分辨率数字电位器，通过 SPI接口 可控制电位器阻值分配。


更具要求，我们需要在2KHZ时衰减-3DB，4KHZ时衰减-24DB,8KHZ时衰减-48DB，因此我们更具衰减要求，在数字电位器部分代码进行分段。

我们使用数字电位器，在不同频率下对数字电位器的阻值进行不同的调整，使得其可以对应我们的衰减量。

可以看到2KHZ的时候，有效值为1.67V，而1KZH时为2V，根据计算衰减约为0.83而-3DB衰减约为0.81，二者极为接近。

在4K频率下，有效值为0.141mv，而理论-24DB的衰减下，2V的信号衰减后约为0.144V，所以成功利用数字电位器制作出符合要求的低通滤波器。

误差分析：

由于该数字电位器是八位精度的，精度控制方面稍欠无疑。此外我们的数据未经过校准，数字电位器的理论阻值在0~10k，实际使用过程中发现实际阻值应该在25~9.6k，中间阻值在4.88K，因此如果我们要更加精确的进行衰减，应当先对数字电位器的阻值进行校准匹配之后计算。

我们可以使用这种方式实现题目的所有要求，但是这就失去了电子竞赛的魅力~可是随着时代的发展越来越多的功能集成到了一块芯片上面，电子竞赛中也出现了许多更强大的嵌入式如linux，FPGA，AI也在电赛中大放异彩，因此跟随时代的潮流，掌握基本功才是新时代的立身之本！！

嘉立创PCB

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