¿Cómo funciona un filtro cruzado digital y cómo usarlo en un altavoz?

El filtro digital controlado por programa consta de un circuito MC14490 y un divisor de frecuencia controlado por programa, y ​​su señal de entrada proviene del circuito de conformación del contador. MC14490 es un circuito producido por Motorola para eliminar la fluctuación de la señal. Tiene seis grupos de entradas y salidas, cada grupo tiene un registro de 4 bits (integrador) y una unidad lógica que compara la entrada con el contenido del registro de desplazamiento. Un registro de desplazamiento desplaza una señal de entrada a cada bit del registro a través de una serie de pulsos de sincronización. El pulso de sincronización puede ser generado por el oscilador en el chip (ver Figura 1), o puede ser generado por un circuito de reloj externo y ingresado a través de la entrada del oscilador.

El principio de funcionamiento básico del filtro es: si el estado actual de la señal de entrada es consistente con el estado anterior del registro cuando llega el pulso de sincronización, el estado de cada bit del registro de desplazamiento será retrocede un bit de esta manera, si el estado de entrada no cambia durante cuatro períodos de pulso de sincronización consecutivos, el estado de cada bit del registro de desplazamiento es el mismo y la señal finalmente se emite a través del inversor; cambia durante este período, cada bit del registro de desplazamiento Cada bit se restaura al estado de salida del registro original y el proceso anterior comienza de nuevo. La variable de distorsión temporal entre las señales de entrada y salida depende de las características de fluctuación de los flancos de la señal de entrada y de la frecuencia de la señal del reloj. Por lo tanto, para obtener una señal de salida sin fluctuaciones, la frecuencia del reloj debe cumplir una condición: la señal de entrada no puede cambiar dentro de cuatro ciclos de pulso de reloj consecutivos. Por lo tanto, cambiar la frecuencia de la señal de reloj de entrada en el extremo de entrada del oscilador también cambia la frecuencia de corte del filtro de paso bajo del circuito antirrebote. Además, el contador tiene un divisor de frecuencia controlado por programa y su salida está conectada a la entrada del oscilador del MC14490. El divisor de frecuencia controlado por programa puede ser controlado por la CPU, logrando así un filtrado de paso bajo controlado por programa.

La figura 2 es el diagrama de tiempos de funcionamiento del filtro. Supongamos que cuando todos los bits del registro de desplazamiento se ingresan a un nivel bajo, la señal finalmente se emite a un nivel alto; de lo contrario, la señal de salida es de nivel bajo; En el flanco descendente del pulso de reloj 1, la señal de entrada ha alcanzado un nivel bajo y se ingresa un nivel alto al primer bit del registro de desplazamiento. Cuando pasa el flanco descendente de este pulso, la señal de entrada vuelve a alcanzar un nivel alto. , lo que hace que todos los bits del registro de desplazamiento se restablezcan a un nivel bajo y una secuencia comience nuevamente. Entre los flancos ascendentes de los pulsos de reloj 3 a 6, la señal de entrada permanece baja, por lo que se pasa un nivel alto a los cuatro bits del registro de desplazamiento. Durante el flanco ascendente del siguiente pulso de reloj, la salida cambia a un nivel bajo. Después de que han pasado N+1 pulsos de reloj, la fluctuación de entrada es de nivel bajo y todos los bits del registro se configuran en nivel alto cuando llegan N+2 pulsos, el estado no cambia, porque tanto la entrada como la salida son de nivel bajo; Y todos los bits del registro de desplazamiento son de nivel alto; después de N+3 pulsos, la señal de entrada es una señal clara de alto nivel hasta el flanco ascendente de N+6 pulsos, porque se desplazan cuatro niveles bajos en el registro de desplazamiento; la salida sube.