基于可编程滤波器和微控制器的电路分析综合设计实验

王骁贤 张保华

摘要：电路分析是电气信息及相关专业学生的专业核心课程。本文提出一种基于可编程滤波器和微控制器的电路分析综合设计实验项目。上位机给微控制器发送指令，驱动微控制器的GPIO端口和定时器对可编程滤波器进行配置，可以得到不同类型、中心频率以及带宽的滤波器。该项目同时涉及模拟电路和数字电路的相关知识，能够让学生直观理解信号频率特性、综合锻炼学生的滤波器设计、微控制器编程等动手实践能力。

关键词：可编程滤波器;微控制器;电路分析课程;综合设计实验

一、 电路分析综合设计实验要求

电路分析是电气信息及相关专业学生的专业核心课程，是后续电类课程的基础。作为一门理论和实践相结合的课程，电路分析实验能够让学生更深入地理解课程知识，同時提高学生的动手实践能力。

实验课程的前面部分一般安排基础的相对独立的电路实验，例如伏安特性实验、谐振电路频率特性实验、模拟滤波器实验等。综合设计实验相当于一个小的设计项目，一般安排在实验课程的后面部分。

学生有了基本的电路知识和实验操作经验之后，通过综合设计实验，能够融会贯通所学知识，进一步提升动手实践能力。

二、 可编程滤波器和微控制器的综合设计实验装置

针对以上电路分析实验要求，本文提出一种基于可编程滤波器和微控制器的综合设计实验，通过采用数字集成电路的方法可让学生加深对信号频率特性的理解，掌握信号通频带、品质因数等参数的物理意义。……