外都有平稳的幅频特性,滤波输出的信号总会在第一个周期略微有些失真,但往后的幅频特性就非常的好。
为了减少运放对滤波电路的负载效益,同时便于调整,我们选择两个二阶巴特沃思低通滤波器串联的方法,构成一个四阶巴特沃思低通滤波器。电路中各参数可通过差表式软件Filterlab生成,并稍加修改即可。滤波器选用运放OP37构成。
图14 两阶巴特沃思滤波电路
6.3 波形移位和电压放大电路
DDS合成输出的波形的幅值全都大于零,因此要设计波形移位电路将幅值为零的点全部移到X坐标轴上,波形移位原理如下图15所示。
波形移位的核心部分是一电压跟随器,电压跟随器的输出V01 (Vin Vp),所以输出的V01就相当于在输入Vin的基础上下移了Vp,而Vp又受可变电阻器Rw1的控制,通过调节Rw1理论上可将Vin的波形向Y轴负方向下移0~12V。
由于FPGA 的I/O 输出电压只有3.3V,所以波形移位模块输出波形的峰峰值最大仅有3.3V。因此要想使输出的电压峰峰值在10k的电阻上不小于20V,就要加一电压放大电路。放大模块的核心器件为集成运放OP37,由《模拟电路》知识知,Vout Vin Rw2/R3,Rw2/R3的范围是0~10,因此通过调节Rw2可以使输出波形的峰峰值在0~10倍的V01间变化,即输出信号的峰峰值最小可到0V,最大可达33V,这足以满足系统的要求。本设计中将输出信号的电压峰峰值调为17V。另外,此放大电路为反相比例放大类型,由于理想运放的输出电阻Ro趋近于零,所以输出电阻Ro也趋近于零,则输出电压基本上不会受负载的影响[7]。