Mikrodenetleyici ve anahtarlanmış kapasiteli aktif filtre devreleri

Abstract

Filtreler, elektriksel işaretlerin genlik-frekans ve faz-frekans karakteristiklerini şekillendirip düzenleme amacıyla kullanılan devrelerdir. Bu tezde karakteristikleri programlanabilen, anahtarlanrnış kapasiteli, analog filtre devreleri tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan filtreler, laboratuarda incelenmeye olanak tanıyan bir çalışma devresi içinde sunulmuştur. Ayrıca gerçeklenen filtrelerin başka sistemlere de kolayca entegre edilerek çalışabilmesi amaçlanmıştır. Anahtarlanrnış kapasiteler uzun yıllardan beri tümleşik devreler içinde direnç elde etmek amacıyla kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında tasarlanan filtre devrelerinde anahtarlanrnış kapasiteli analog ve dijital devre blokları içeren bir mikrodenetleyici (Cypress, PSOC ailesinin bir üyesi) kullanılmıştır. Bu mikrodenetleyici üzerindeki anantarlanmış kapasiteli devre bloklarının parametreleri, yazılım yoluyla değiştirilebildiği için bu bloklarda bir çok farklı fonksiyonun gerçeklenmesi olanaklıdır. Bu sayede karakteristikleri değiştirilebilen filtre devreleri gerçeklenmiştir Tasarlanan sistem, istenilen filtrelerin gerçekleneceği mikrodenetleyicili bir devre, mikrodenetleyici üzerindeki analog blokların yapılandırılması ve parametrelerin değiştirilmesini sağlayan bir gömülü sistem yazılımı ve bu devreye dışarıdan gerekli katsayıları hesaplayarak sisteme yüklenmesini- sağlayan bir bilgisayar yazılımından oluşmaktadır. Bu şekilde oluşan sistem ile 2., 4., 6. ve 8. derecelerden alçak geçiren ve band geçiren filtre fonksiyonları gerçeklenebilir. Bu filtrelerin gerçeklenmesinde butterworth, chebyshev ve bessel yaklaşımları kullanılabilir. Tasarlanan sistemde, gerçeklenen filtrelerin çalışmaları, hem bilgisayar ortamında hem de gerçek dünyada incelenmesine olanak sağlanmıştır.