带有传输零点的集成有源滤波器设计

论文摘要

有源滤波器在通信、信号处理、雷达、测试仪表、电力系统等各种电路系统中具有广泛的应用,是一类重要的信号处理电路模块,也是国内外微电子、电路与系统学界研究的前沿课题。因此研究全集成有源滤波器的设计理论和实现具有一定的理论意义和很高的实用价值。本文首先较为系统地论述了有源滤波器出现以及发展的情况,对有源元件作了详细介绍,以作为后面研究的理论基础。由于就给定的频率比内达到所需的衰减而言,椭圆函数低通滤波器明显地优于其他类型的滤波器,因此本文以含有有限传输零点的五阶椭圆滤波器为例,以理论十分成熟和完善的无源网络为基础用信号流图的方法,推导出了椭圆低通和椭圆高通滤波器的信号流图,并实现了相应的单端有源RC滤波电路和全差分有源RC滤波电路。在全差分有源滤波电路的设计过程中,提出考虑电路总噪声和不考虑电路总噪声两种情况进行分析,对两种情况下的电路进行仿真,并对仿真结果进行比较。最后,对提出的上述电路进行仿真,其结果表明,使用信号流图的方法推导出的全差分有源滤波器取得与无源LC滤波器较为吻合的特性曲线,由此说明此方法满足了所要求的技术指标,具有有效性和实用性。本文提供了大量的设计实例,不仅具体说明了用信号流图法设计带有传输零点的集成有源滤波器的可行性,也表明该设计方法的优越性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 滤波器基础知识概述
• 1.2 无源滤波器
• 1.3 有源滤波器
• 1.3.1 有源滤波器的发展
• 1.3.2 有源滤波器的优缺点
• 1.3.3 有源集成滤波器
• 1.4 本文研究结构与重点
• 第二章 滤波器设计技术和有源元件
• 2.1 滤波器滤波特性的选择
• 2.2 滤波器设计的基本方法
• 2.3 受控电压源
• 2.4 运算放大器
• 2.4.1 运放符号及其特性
• 2.4.2 反相放大器
• 2.4.3 积分器
• 2.4.4 差分放大器
• 2.4.5 运放的运用
• 2.5 本章小结
• 第三章 椭圆函数低通滤波器
• 3.1 概述
• 3.2 椭圆LC低通滤波器的设计
• 3.3 椭圆低通VCVS滤波器设计
• 3.4 用信号流图的方法推导全差分有源低通滤波器
• 3.5 本章小结
• 第四章 椭圆函数高通滤波器
• 4.1 椭圆LC高通滤波器设计
• 4.1.1 低通到高通的变换
• 4.1.2 椭圆LC高通设计实例
• 4.2 椭圆高通VCVS滤波器设计
• 4.3 用信号流图法推导全差分有源高通滤波器
• 4.3.1 椭圆高通滤波器的综合
• 4.3.2 全差分有源高通滤波器
• 4.4 本章小结
• 第五章 全文总结
• 5.1 已做工作
• 5.2 未解决的问题
• 5.3 发展与展望
• 参考文献
• 致谢