本系統以凌陽16位單片機為控制核心，利用開關電容技術實現程控濾波的功能。前端放大器由運放和數字電位器構成，，步進10dB可調。濾波器采用模擬開關和電容的組合替代電阻的技術，構成RC有源濾波網絡，實現了程控高通、低通濾波截止頻率1KHz—20KHz，步進1KHz可調。設計實現了四階低通橢圓濾波器。利用單片機和直接數字調制技術（Direct Digital synthesizer）芯片AD9850，設計并制作了簡易幅頻特性測試儀，掃頻輸出信號范圍從100Hz到200KHz，步進10 KHz可調。人機接口采用4×4鍵盤及LCD液晶顯示器，控制界面直觀、簡潔，具有良好的人機交互性能。

　　經過仔細研究分析，我們認為系統的結構框圖1.1如下所示：

　　根據題目要求，我們分以下三部分進行方案設計與論證

　　1．1主控單元

　　方案一：采用80C51系列單片機，但其與外圍設備的接口電路較為復雜。

　　方案二：采用凌陽SPCE061A單片機。它中斷資源豐富，而且內置了在線仿真、編程接口，可方便地實現在線調試。

　　經過比較后采用方案二。

　　1．2 放大器部分

　　程控放大器的增益，一般有兩種途徑，一種是改變反相端的輸入電阻，另一種是改變負反饋電阻阻值。

　　方案一：采用模擬開關或繼電器作為開關，構成梯形電阻網絡，單片機控制繼電器或模擬開關的通斷，從而改變放大器的增益。此方案的優點在于簡單，缺點是電阻網絡的匹配難以實現，調試很困難。

　　方案二：用DAC的電阻網絡，改變電阻的方法，電流輸出型DAC內含R-2R電阻網絡，可以作為運放的反饋電阻或輸入電阻，在DAC輸入數據的控制下，實現放大器增益的程控改變。該方案的優點無需外接精密電阻，增益完全由輸入的數字量決定，就可以對信號進行放大或衰減，使用方便；缺點是信噪比較低，通頻帶較窄。

　　方案三：非易失性數字電位器改變電阻，克服了模擬電位器的主要缺點，無噪聲，壽命長，阻值可程控改變，設定阻值掉電記憶。該方案優點是增益范圍寬，占用μP口少，成本低。通頻帶取決于運放的通頻帶。

　　在本題中，電壓增益為40dB，增益10dB步進可調，通頻帶為100Hz～40kHz，放大器輸出電壓無明顯失真。由于輸入信號幅值很小，所以我們選用高精度的測量放大器AD620。

　　我們采用方案三，非易失性數字電位器與測量放大器的組合，實現程控放大器。電壓增益為60dB，增益10dB步進可調，通頻帶為100Hz～40kHz，放大器輸出電壓無明顯失真。

　　1．2 濾波器部分

　　根據題目要求低通濾波器在2fc處，高通濾波器在0.5fc處，放大器與濾波器的總電壓增益不大于30dB，我們選用二階電壓控制濾波器。