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連續(xù)時間濾波�
閱讀�6690時間�2011-04-12 21:50:10

  連續(xù)時間濾波�能夠直接處理模擬信號,它不需要經(jīng)過A/D, D/A�(zhuǎn)�、采樣和保持以及抗混疊濾波器。一般來�,濾波器可以分成兩大類即無源濾波器和有源濾波�。它有多種實�(xiàn)方法,如有源RC濾波��MOSFET-C濾波�,Gm-C濾波器,Gm-C-OPAMP濾波器等。許多現(xiàn)�通信系統(tǒng)如電視、電話等都包括各種各樣的濾波��

�(fā)展歷�

  �20世紀(jì)20年代�20世紀(jì)60年代末,許多濾波器是由無源元件如電阻、電容和電感組成。而其中的無源LC梯形�(wǎng)�(luò)是一種非常有用的�(jié)�(gòu),因為它對元件的變化不太敏感�

  20世紀(jì)50年代人們發(fā)�(xiàn),用有源電路來代替體積大而且價格昂貴的電感可以大大地減小電路的尺寸和降低電路的成��

  20世紀(jì)60年代中期高質(zhì)量的有源器件如運算放大器開始出現(xiàn)�

  20世紀(jì)70年代中期有源RC濾波器開始流行,人們開始考慮將濾波器進行集成�

  在最近二十年,有源集成濾波器在信號處理應(yīng)用中開始變得越來越重�。在這樣的電路中,有源器件是單片集成�。與由分立有源元件構(gòu)成的濾波器相�,這些單片集成電路有著許多�(yōu)點,減少了系�(tǒng)中元件的�(shù)�,山于芯片上元件的良好匹配性使得濾波器的設(shè)計簡化了不少。此�,自動調(diào)諧電路能夠減少工藝和溫度變化所帶來的誤差,與分立無源濾波器相比,集成濾波器大大地減少了寄生電容。當(dāng)集成濾波器進行大規(guī)模生�(chǎn)�,其成本也極大地降低了,對于生產(chǎn)來說,集成濾波器相對便宜。另�,可使印刷電路板上的元件更少,這樣會使成本更低,可靠性更高,尺寸更小,功耗更�。因此,將濾波器盡可能地進行集成是非常重要的�


 

原理

  集成連續(xù)時間濾波器是在犚犆濾波器的基�(chǔ)上發(fā)展而來�。圖1是一�1階連續(xù)時間濾波器的電路原理�。它�3個電��1個電容和1個運算放大器組成�

圖1 1階連續(xù)時間濾波器電路原理圖

      �(shè)輸入為V1,運放輸出為V2,電阻R1,R2 和R3交點的電位是Vx,電阻R2的阻值是R,R1和R3的阻值是2R,下面推�(dǎo)它的傳輸函數(shù),根�(jù)�放的性質(zhì)可得�

  公式�4)就是圖1所示的1階連續(xù)時間濾波器的傳輸函數(shù)。將2個相同的1階連續(xù)時間濾波器串�(lián)起來就可組成�2所示的2階連續(xù)時間濾波�。它是一個帶寬可�(diào)的低通濾波器,同時調(diào)節(jié)電路中的2個可變電容犆就可改變連續(xù)時間濾波器的工作頻率�

分類

  1.RC有源濾波�

  RC有源濾波器是山運算放大器、電�、電容這些基本元件�(gòu)成的。在集成電路�,這些電阻由普通的電阻或多晶硅來實�(xiàn)。但是,這類濾波器對RC元件的變化比較敏�。一般來說,這類濾波器一般適用于低頻�(yīng)用中。因而這類濾波器的�(yīng)用受到了很大的限制�

  2.MOSFET-C濾波�

  MOSFET-C濾波器是基于有源RC濾波器得來的,它的電阻用工作在線性區(qū)MOS管來實現(xiàn)。它的一個主要問題是失真問題。我們可用一組晶體管來代替單個的品體管來消除失真。然�,即使采用了這樣的措施,其工作頻率也不會太高,主要是運算放大器限制了其工作頻��

  3.跨導(dǎo)電容濾波�

  跨導(dǎo)電容濾波器比前面討論過的濾波器有許多�(yōu)點,最主要的是它有較低的功耗和較高的應(yīng)用頻�??鐚?dǎo)電容濾波器由跨導(dǎo)Gm和電容C組成??鐚?dǎo)電容濾波器被普遍�(yīng)用于高頻�(lǐng)域,例如在通信系統(tǒng)�,濾波器是非常重要的組成部分。在射頻接收系統(tǒng)�,天線的輸出緊跟個射頻預(yù)選擇濾波器混頻器前需要鏡像反射濾波器� AID�(zhuǎn)換前需要經(jīng)過信道選擇濾波器和抗混疊濾波器另一個典型的�(yīng)用是計算機中的硬盤驅(qū)動系�(tǒng),在從硬盤中讀取數(shù)�(jù)的時�,必須要有一個均衡濾波器,以提供延遲補�,減小信號間的干擾。上述這些濾波器的共同點是它們都工作在非常高的頻率上,范圍可能從幾兆赫茲到幾百兆赫茲,甚至達到幾十吉赫茲�

連續(xù)時間濾波器相�(guān)技�(shù)資料更多>>

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