一種跨阻型集成帶通濾波器設計方法

2023-05-07 03:27:41 1

一種跨阻型集成帶通濾波器設計方法
【專利摘要】一種跨阻型集成帶通濾波器設計方法，包括以下步驟：（1）用信號流圖法推導跨阻型無源LC帶通濾波器，得到LC濾波器的信號流圖；（2）用反相積分器實現信號流圖，得到基於反相積分器的全極點跨阻帶通濾波器；（3）進一步用全差分積分器替代反相積分器，得到跨阻型全差分有源RC帶通濾波電路。使用此方法設計的跨阻濾波器，可直接與輸出為電流的傳感器或D/A轉換器等器件相連，避免了電流-電壓的轉換。
【專利說明】一種跨阻型集成帶通濾波器設計方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電子信息工程領域，涉及一種跨阻型集成帶通濾波器設計方法。
【背景技術】
[0002]濾波器是除了放大器以外使用最廣泛的模擬電路元件，是構成濾波電路的核心元件。通信技術和多媒體技術的迅速發展對信號處理提出了越來越高的要求。而濾波器作為信號處理的關鍵元件，其性能的優劣直接影響到整體集成電路的性能。傳統的濾波器都是採用電壓輸入-電壓輸出的形式，當它和電流形式的元件相連時需要在中間接入電流-電壓轉換器，增加了電路的元件數量和功耗。跨阻濾波器作為一種新型濾波器，其輸入為電流信號，輸出為電壓信號，可直接與輸出為電流的傳感器或D/A轉換器等相連，避免了電流-電壓的轉換，降低了硬體的總體複雜度。跨阻濾波器因其輸入阻抗小，低噪聲，且可線性提高混頻器的電壓擺幅，得到了很多研究者的關注。
[0003]傳統的集成有源濾波器設計往往以傳遞函數為出發點，分別用雙二次節和一階環節實現，然後再對其進行級聯得到。眾所周知，級聯設計法具有設計簡單，調試方便等優點，但其缺點是響應對元件變化敏感度高。反饋設計具有級聯結構的模塊式特點，又能提供比級聯結構優越的敏感度特性，但這種電路結構比較複雜，調節困難，使其應用受到一定限制。雙端接載的無源LC梯形網絡具有響應對元件變化敏感度低的特點，且電路結構簡單，調試方便，適用於設計對組件精度和穩定性要求荷刻的有源濾波器。

【發明內容】

[0004]本發明目的是解決現有技術中的跨阻型集成帶通濾波器設計對元件變化敏感度高、設計過程複雜等問題，提供一種跨阻型集成帶通濾波器設計方法。該方法得到的濾波器是一種新的濾波器實現形式，且具有敏感度低、動態範圍大等優點。
[0005]本發明採用的技術方案如下:
一種跨阻型集成帶通濾波器設計方法，該方法包括以下步驟:
第1、用信號流圖法推導跨阻型無源LC帶通濾波器，得到LC濾波器的信號流圖；
第1.1、首先根據帶通濾波器的技術指標獲得全極點跨LC帶通濾波器原型，並對電路各元件參數及支路電壓和支路電流進行標註。
[0006]第1.2、接下來，根據KCL、KVL和VCR，寫出各支路電壓和支路電流變量間的關係式，對電感列寫電流方程，對電容列寫電壓方程，得到關係式如下:
【權利要求】
1.一種跨阻型集成帶通濾波器設計方法，其特徵在於該方法包括以下步驟: 第1、用信號流圖法推導跨阻型無源LC帶通濾波器，得到LC濾波器的信號流圖； 第1.1、首先根據帶通濾波器的技術指標獲得全極點跨LC帶通濾波器原型，並對電路各元件參數及支路電壓和支路電流進行標註； 第1.2、接下來，根據KCL、KVL和VCR，寫出各支路電壓和支路電流變量間的關係式，對電感列寫電流方程，對電容列寫電壓方程，得到關係式如下:
【文檔編號】H03H7/12GK103973254SQ201410114912
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2014年3月26日
【發明者】軒秀巍, 李琨, 曹陽, 滕建輔 申請人:天津理工大學