ai8051u滤波器设计

深海***

用ai8051u设计4阶带通滤波器中心频率200-15KHz可调，用pwm输出模拟信号，滤波效果咋样

国芯人***

关于使用AI8051U设计4阶带通滤波器并实现200Hz至15kHz可调中心频率，以及通过PWM输出模拟信号的可行性与滤波效果分析如下：

AI8051U是一款基于RISC-V架构的高性能微控制器，具备丰富的外设资源和较高的运算能力，适用于多种嵌入式应用。在设计4阶带通滤波器时，需结合其内置的ADC、DAC及PWM模块进行系统集成。

首先，4阶带通滤波器的设计通常采用级联的二阶滤波器结构（如Sallen-Key或多反馈拓扑），以实现所需的频率响应特性。由于AI8051U本身不具备直接的模拟滤波器硬件，因此需通过软件算法实现数字滤波功能，或结合外部模拟滤波器电路完成信号处理。

若采用数字滤波方式，可通过DSP库中的IIR或FIR滤波器函数实现，但需注意AI8051U的计算资源限制。对于实时性要求较高的应用场景，建议采用低复杂度的滤波算法，并合理设置采样率与截止频率参数。

若采用PWM输出模拟信号，需注意以下几点：PWM信号本质上是脉冲序列，需通过低通滤波器将其转换为平滑的模拟电压。滤波器的设计需匹配PWM频率与目标信号频段，以避免高频噪声干扰。同时，PWM分辨率与更新率将影响输出信号的精度与稳定性。

综上所述，利用AI8051U设计4阶带通滤波器并实现200Hz至15kHz可调中心频率是可行的，但需综合考虑硬件资源与软件算法的配合。通过合理配置PWM输出与外部滤波电路，可实现较好的滤波效果。具体性能需根据实际测试结果进一步优化调整。

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]

神***

【新提醒】出个AI8051U的PWM例程 | 3相互补SPWM变频驱动，PWMA-3个相位差120度的PWM互补输出 - BLDC/144MHz-PWM-硬件移相/45路PWM+3路CCP/7组不同周期的PWM/DAC 国芯人工智能技术交流网站 - AI32位8051交流社区

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楼主说的数字滤波器效果怎么评价?
只要单片机速度跟地上,滤波效果跟硬件无关,单纯取决于软件滤波算法.

深海***

网老四 发表于 2025-8-11 15:14
楼主说的数字滤波器效果怎么评价?
只要单片机速度跟地上,滤波效果跟硬件无关,单纯取决于软件滤波算法.
...

本来想用max262这类片滤波处理，但是这些老芯片价格很高，现在想问问各位老师ai8051软件滤波方案是否可行

网***

深海*** 发表于 2025-8-12 18:38
本来想用max262这类片滤波处理，但是这些老芯片价格很高，现在想问问各位老师ai8051软件滤波方案是否可行 ...

15khz最高的话,应该没有问题,
具体要看带宽指标和带外衰减斜率.
可以用数字滤波器软件来生成代码测试
比如下面这个参数:
200khz采样率,15khz中心频率,带宽1khz,4阶滤波器

float DigFil(invar, setic)
float invar; int setic;
/******************************************************************************/
/* Filter Solutions Version 2015                 Nuhertz Technologies, L.L.C. */
/*                                                            www.nuhertz.com */
/*                                                            +1 602-279-2448 */
/* 4th Order Band Pass Butterworth                                            */
/* Bilinear Transformation with Prewarping                                    */
/* Sample Frequency = 200.0 KHz                                               */
/* Standard Form                                                              */
/* Arithmetic Precision = 4 Digits                                            */
/*                                                                            */
/* Center Frequency = 15.00 KHz                                               */
/* Pass Band Width = 1.000 KHz                                                */
/*                                                                            */
/******************************************************************************/
/*                                                                            */
/* Input Variable Definitions:                                                */
/* Inputs:                                                                    */
/*   invar    float       The input to the filter                             */
/*   setic    int         1 to initialize the filter to zero                  */
/*                                                                            */
/* Option Selections:                                                         */
/* Standard C;   Initializable;            Internal States;   Optimized;      */
/*                                                                            */
/* There is no requirement to ever initialize the filter.                     */
/* The default initialization is zero when the filter is first called         */
/*                                                                            */
/******************************************************************************/
/*                                                                            */
/* This software is automatically generated by Filter Solutions               */
/* no restrictions from Nuhertz Technologies, L.L.C. regarding the use and    */
/* distributions of this software.                                            */
/*                                                                            */
/******************************************************************************/

{
    float sumnum=0.0, sumden=0.0;  int i=0;
    static float states[8] = {0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0};
    static float znum[5] = {
        5.845e-08,
        0.0,
        -2.338e-07,
        0.0,
        3.507e-07
    };
    static float zden[8] = {
        .9212,
        -6.634,
        21.67,
        -41.81,
        52.0,
        -42.68,
        22.58,
        -7.055
    };
    if (setic==1){
        for (i=0;i<8;i++) states[i] = 461.4*invar;
        return 0.0;
    }
    else{
        sumnum = sumden = 0.0;
        for (i=0;i<8;i++){
            sumden += states[i]*zden[i];
            sumnum += states[i]*znum[i<5?i:8-i];
            if (i<7) states[i] = states[i+1];
        }
        states[7] = invar-sumden;
        sumnum += states[7]*znum[0];
        return sumnum;
    }
}
复制代码

深海***

网老四 发表于 2025-8-12 22:23
15khz最高的话,应该没有问题,
具体要看带宽指标和带外衰减斜率.
可以用数字滤波器软件来生成代码测试

滤波器软件从哪里下载，学习一下谢谢🙏

网***

深海*** 发表于 2025-8-13 12:51
滤波器软件从哪里下载，学习一下谢谢🙏

按名字网上搜一下,应该很多.