全集成连续时间混合模式通用二阶滤波器 文献阅读的报告.docVIP

通信工程学院 毕业设计文献阅读报告 题目：全集成连续时间混合模式通用二阶节滤波器 专业：通信工程 学号：学生姓名：王俊豪 指导教师姓名：____________（教师签字） 指导教师职称：____________ 日期： 2015年 1 月 4 日 一、摘要： 本文提出了几种利用电流反馈运算放大器（CFA）和多输入多输出电流传送器实现通用二阶滤波器设计的方法。目标电路最终要能够实现二阶低通，带通，高通，陷波，全通滤波函数。分析了电路的电路参数并进行了Pspice仿真。 关键词:通用二阶滤波器, 电流反馈放大器(CFA) 多输入多输出电流传送器 二、引言： 目前，大规模集成电路发展迅速，全集成连续时间滤波器以其不受采样频率的制约的优点而受到广泛应用。在模拟信号的处理过程中，混合模式滤波器更具有通用性和实用性，因此对于混合模式滤波器的研究会具有更加远大的意义。电流反馈运算放大器（CFA）是随着电流模式信号处理技术的兴起而出现的一种新的有源器件，与传统的OTA组成的电路相比，他在频率特性、动态范围等方面具有更加优良的性能。本文提出了利用一定数目的电流反馈放大器（CFA）、电容和电阻构成结构简单的电路，使其能够实现二阶低通、高通、带通、全通、陷波滤波函数。另外本文还提出了一种基于MOCCII（多端输出的第二代电流传输器）的多输入多输出电流模式滤波器。 三、电流反馈运算放大器（CFA） CFA 是一个四端网络, 其理想的端口特性为: CFA符号如图1 , 其中“ X”为反相输入端(电流输入端), “y”为同相输入端(电压输入端)。“+ ” 代表CFA +,“ - ”代表CFA - 。 1.用4 个CFA 设计的通用二阶滤波器的电路结构如图2 所示。根据电路图可以得到关于电路图中电流的关系表达式: 联立式(1)～ 式(8)得输出电压的传输函数表达式为： 由上式可知当输入电压信号Vi(i =1 , 2 , 3)分别作用在不同的输入端时, 图2 所示的电路便可实现下列不同的滤波能 (1)当V 2 =V 3 =0(即将与V 2 和V3 相连的端点和元件接地),V1 为输入信号电压时, 可以得到二阶低通滤波器。 (2)当V 1 =V 3 =0(即将与V 1 和V3 相连的端点和元件接地),V2 为输入信号电压时, 可以得到二阶带通滤波器。 (3)当V 1 =V 2 =0(即将与V 1 和V2 相连的端点和元件接地),V3 为输入信号电压时, 可以得到二阶高通滤波器。 (4)当V2 =0(即将与V2 相连的端点接地), V1=V3 为输入信号电压时, 可以得到二阶带阻滤波器。 (5)当V1 =V2 =V3 为输入信号电压时, 可以得到全通滤波器。 2. 本文采用如图2 所示滤波器电路,该电路是由2个CFA..2个电容和3个电阻构成。对图进行电路分析得： 由上述方程，可得电路电流传输函数： 　由式(6) 可知,改变输入信号V 1 ,V 2 ,V 3 , 可以分别实现低通、带通、高通、陷波、全通滤波函数。实现条件与滤波器类型的对应关系如表1 所示。 四．多输入多输出电流传送器 MOCCCII的电路符号如图所示，其理想端口特性为 其中IZ1～ IZm为同相输出 式(1)中R X 为MOCCCII 器件X 端口的自身电阻，Rx=Vt/2Ib，Vt≈26mv，Ib是MOCCCII的偏置电流。 提出的混合模式通用二阶滤波器的电路如下图所示： 1.当Iin =0 时根据图2 电路和MOCCCII 的端口特性综合得到 其中 由(2)～ (7)式可以看出该电路在不同的电压和电流输出端可以同时实现高通、带通和低通滤波功能.其中电压模式滤波器的通带增益分别为 跨导模式滤波器的通带增益为 2.当Vin=0时可得到 由(11)～ (16)式可以看出该电路在采用电流为输入信号时, 在不同的电压和电流输出端也可以同时实现高通、带通和低通滤波功能.其中电流模式的通带增益分别为 互阻模式滤波器的通带增益分别为 滤波器的中心频率和品质因素由(8)式可以求出 由(19)式可以看出滤波器品质因素和中心频率可以实现独立调节.。 五．结束语 本文提出了一种新的全集成连续时间混合模式通用二阶滤波器的设计方法。电路分析和 PSPICE 仿真验证, 表明该滤波器具有如下优点: (1) 能实现二阶低通，带通，高通，陷波，全通滤波函数。 (2) 电路结构简单，有利于降低成本。 (3) 具有的元器件较少。 (4) 具有很低的灵敏度。 (5) 电路易于实现。 本文主要以理论分析为主，后期将结合Pspice仿真和试验做进一步的验证。 六、参考文献 [1]倪治中,网络与滤波器,成都科技大学出版社,1996 [2]秦世才,现代模拟集成电