模擬有源低通濾波電路的製作方法
2023-12-07 17:44:21 2
專利名稱：模擬有源低通濾波電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及濾波電路設計與信號處理，特別是模擬有源低濾波電路的設計。
背景技術：
有源濾波電路在電路設計中經常用到，特別是低通濾波電路，是模擬信號處理電路設計的基本、常用電路。現有模擬有源濾波電路的設計基本採用運放與無源器件結合的設計方法，受限於 無源器件的漏電流、自身電感等靜態性能以及分布電容、分布電感等動態性能，很難實現低 頻段信號的濾波電路設計以及高頻段濾波電路的設計。另一方面，無源器件的電器性能穩 定性較差，容易受到環境變化的影響，使濾波電路的穩定性難於保證。
發明內容
本發明提供一種模擬有源低通濾波電路。本發明所要解決的問題是提高模擬有源低通濾波電路的穩定性，解決低頻段與高 頻段信號處理領域模擬有源低通濾波電路的設計問題。為了解決上述技術問題，本發明提供一種，包括—模擬信號輸入端，是外部信號進入模擬有源低通濾波電路的輸入埠 ；一可變增益控制放大器，是電路的放大與濾波器件；一模擬信號輸出端，是模擬有源低通濾波電路的輸出埠 ；一帶寬控制電路，控制電路對信號濾波性能的參數；一增益控制電路，控制電路對信號放大性能的參數。其中，一模擬信號輸入端將信號傳輸至一可變增益控制放大器，通過調整一帶寬 控制電路的電路參數實現對一可變增益控制放大器的控制作用，進而實現整個電路對模擬 信號的有源低通濾波作用，整個電路的輸出埠為一模擬信號輸出端。同時還可通過一增 益控制電路對增益敏感元件的調整實現對一可變增益控制放大器的控制作用，進而實現整 個電路對模擬信號的放大控制。
圖1示出模擬有源低通濾波電路結構圖
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的模擬有源低通濾波電路作一詳細說明，以便對本發明有 更進一步的了解和認同。如圖1所示模擬有源低通濾波電路包括一模擬信號輸入端——作為外部信號進入模擬有源低通濾波電路的輸入埠 ；一可變增益控制放大器——作為電路的放大與濾波器件；
一模擬信號輸出端——作為模擬有源低通濾波電路的輸出埠 ；一帶寬控制電路——控制電路對信號濾波性能的參數；一增益控制電路——控制電路對信號放大性能的參數。其中，一模擬信號輸入端將信號傳輸至一可變增益控制放大器，通過調整一帶寬 控制電路的電路參數實現對一可變增益控制放大器的控制作用，進而實現整個電路對模擬 信號的有源低通濾波作用。下面對採用可變增益控制放大器作為主要功能器件，實現模擬信號有源低通濾波 的理論依據進行表述。信號的頻率，是信號單位時間內完成周期性變化的次數。簡單來說，在信號幅度動 態範圍較小時，是由信號電壓最大上升速率決定的。低通濾波電路是容許低於截至頻率的信號通過，但高於截止頻率的信號不能通過 的電子濾波裝置。壓擺率是集成運算放大器件的共有特性參數之一，壓擺率既是運算放大器輸出電 壓的轉換速率，單位有通常有V/s，V/ms和V/μ s三種，它反映的是運算放大器在速度方面 的指標，表示運放對信號變化速度的適應能力，是衡量運算放大器在大幅度信號作用時工 作速度的參數。信號頻率越高，要求運算放大器的壓擺率也越大。當輸入信號變化斜率的 絕對值小於壓擺率時，輸出電壓才按線性規律變化。綜合以上理論，集成運算放大器件，對頻率低於運算放大器壓擺率表現能力的信 號有通過作用，對頻率高於運算放大器壓擺率表現能力的信號有抑制作用。特定的可變增益控制放大器的增益帶寬積是固定的，與壓擺率成正比，受益於集 成電路的工藝精度，其一致性與穩定性非常好。可變增益控制放大器增益的設定範圍唯一 決定可變增益控制放大器的最大帶寬。這樣就可以通過調整帶寬控制電路的電路參數實現 對可變增益控制放大器的控制作用，進而實現整個電路對模擬信號的有源低通濾波作用。 選定可變增益控制放大器具有穩定的增益帶寬積，較小的增益帶寬積器件，可以用於低頻 段低通濾波器的設計，較大的增益帶寬積器件，可以用於高頻段低通濾波器的設計。
權利要求
一種模擬有源低通濾波電路。其包括一模擬信號輸入端，是外部信號進入模擬有源低通濾波電路的輸入埠；一可變增益控制放大器，是電路的放大與濾波器件；一模擬信號輸出端，是模擬有源低通濾波電路的輸出埠；一帶寬控制電路，控制電路對信號濾波性能的參數；一增益控制電路，控制電路對信號放大性能的參數。
2.根據權利要求1所述的模擬有源低通濾波電路，其特徵在於一模擬信號輸入端將信 號傳輸至一可變增益控制放大器，通過調整一帶寬控制電路的電路參數實現對一可變增益 控制放大器的控制作用，進而實現整個電路對模擬信號的有源低通濾波作用，整個電路的 輸出埠為一模擬信號輸出端。同時還可通過一增益控制電路對增益敏感元件的調整實現 對一可變增益控制放大器的控制作用，進而實現整個電路對模擬信號的放大控制。
3.根據權利要求1所述的模擬有源低通濾波電路，其特徵在於電路的有源低通濾波作 用是通過對一可變增益控制放大器的控制間接實現的。
4.根據權利要求3所述的一可變增益控制放大器，其特徵在於一可變增益控制放大器 的最大帶寬由其晶片的壓擺率決定，同時可調整一帶寬控制電路的電路參數實現對一可變 增益控制放大器的控制作用，設定其增益範圍，不同的增益範圍設定值對應相應的信號通 帶帶寬範圍，通常其增益帶寬積為常數。
全文摘要
本發明提供一種模擬有源低通濾波電路。其包括一模擬信號輸入端——作為外部信號進入模擬有源低通濾波電路的輸入埠、一可變增益控制放大器——作為電路的放大與濾波器件、一模擬信號輸出端——作為模擬有源低通濾波電路的輸出埠、一帶寬控制電路——控制電路對信號濾波性能的參數、一增益控制電路——控制電路對信號放大性能的參數。選用可變增益控制(VGC)放大器作為電路主要元器件，實現模擬信號的有源低通濾波處理。較常規有源低通濾波電路設計方法，該方法有設計思路簡單，電路性能穩定可靠的優點。
文檔編號H03H11/00GK101834580SQ201010168389
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月11日 優先權日2010年5月11日
發明者劉繼國 申請人:劉繼國