偶數(shù)分頻器的如何設(shè)計？代碼如何實現(xiàn)？

一直以來，分頻器都是大家的關(guān)注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)砼紨?shù)分頻器的技術(shù)設(shè)計和代碼實現(xiàn)的相關(guān)內(nèi)容，詳細(xì)內(nèi)容請看下文。

一、分頻器原理

從電路結(jié)構(gòu)來看，分頻器本質(zhì)上是由電容器和電感線圈構(gòu)成的LC濾波網(wǎng)絡(luò)，高音通道是高通濾波器，它只讓高頻信號通過而阻止低頻信號；低音通道正好相反，它只讓低頻信號通過而阻止高頻信號；中音通道則是一個帶通濾波器，除了一低一高兩個分頻點之間的頻率可以通過，高頻成份和低頻成份都將被阻止。在實際的分頻器中，有時為了平衡高、低音單元之間的靈敏度差異，還要加入衰減電阻；另外，有些分頻器中還加入了由電阻、電容構(gòu)成的阻抗補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，其目的是使音箱的阻抗曲線平坦一些，以便于功放驅(qū)動。

位于功率放大器之后，設(shè)置在音箱內(nèi)，通過LC濾波網(wǎng)絡(luò)，將功率放大器輸出的功率音頻信號分為低音，中音和高音，分別送至各自揚(yáng)聲器。連接簡單，使用方便，但消耗功率，出現(xiàn)音頻谷點，產(chǎn)生交叉失真，它的參數(shù)與揚(yáng)聲器阻抗有直接的關(guān)系，而揚(yáng)聲器的阻抗又是頻率的函數(shù)，與標(biāo)稱值偏離較大，因此誤差也較大，不利于調(diào)整。

將音頻弱信號進(jìn)行分頻的設(shè)備，位于功率放大器前，分頻后再用各自獨立的功率放大器，把每一個音頻頻段信號給予放大，然后分別送到相應(yīng)的揚(yáng)聲器單元。因電流較小故可用較小功率的電子有源濾波器實現(xiàn)，調(diào)整較容易，減少功率損耗，及揚(yáng)聲器單元之間的干擾。使得信號損失小，音質(zhì)好。但此方式每路要用獨立的功率放大器，成本高，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)用于專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)。

二、偶數(shù)分頻器設(shè)計方法和代碼實現(xiàn)

1、設(shè)計方法

2分頻時鐘設(shè)計，只需要循環(huán)計數(shù)0~1，計數(shù)為0時輸出低電平，計數(shù)為1時輸出高電平。

4分頻時鐘設(shè)計，只需要循環(huán)計數(shù)0~3，計數(shù)為0和1時輸出低電平，計數(shù)為2和3時輸出高電平。

8分頻時鐘設(shè)計，只需要循環(huán)計數(shù)07，計數(shù)為03時輸出低電平，計數(shù)為4~7時輸出高電平。

下圖分別畫出了基準(zhǔn)時鐘、2分頻時鐘、4分頻時鐘、8分頻時鐘。

由此可以推導(dǎo)出，偶數(shù)分頻設(shè)計的方法：設(shè)為2N分頻，只需設(shè)計一個計數(shù)器在上升沿時循環(huán)計數(shù)0N-1，每隔0N-1時輸出翻轉(zhuǎn)一次。

2、verilog代碼實現(xiàn)

任意偶數(shù)分頻設(shè)計，可通過設(shè)置參數(shù)NUM，設(shè)定分頻數(shù)，具體代碼如下所示：

module clk_divider_even#(parameter NUM = 8)(input clk,input rst,output reg clk_o);//參數(shù)定義

localparam WIDTH = $clog2(NUM);

localparam CNT_END = NUM/2 - 1;

reg [WIDTH-1:0] cnt;//計數(shù)模塊

always@(posedge clk or posedge rst)beginif(rst)cnt <= 'b0;else if(cnt == CNT_END) //計滿則清零

cnt <= 'b0;elsecnt <= cnt + 1'b1;end//分頻時鐘輸出模塊

always@(posedge clk or posedge rst)beginif(rst)clk_o <= 1'b0;

else if(cnt == CNT_END) //計滿則輸出反轉(zhuǎn)clk_o <= ~clk_o;

elseclk_o<= clk_o;

endendmodule仿真測試結(jié)果圖：

從圖中看出，輸出了8分頻時鐘信號，與預(yù)期一致。

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