无源带阻滤波器设计毕业论文(无源滤波器发展现状)

1.无源滤波器 发展现状

滤波器的发展历程 ---凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。

在近代电信设备和各类控制系统中,滤波器应用极为广泛;在所有的电子部件中,使用最多,技术最为复杂的要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定产品的优劣,所以,对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。

---1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器,次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。20世纪50年代无源滤波器日趋成熟。

自60年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展,滤波器发展上了一个新台阶,并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉方向努力,其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向。导致RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展,到70年代后期,上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。

80年代,致力于各类新型滤波器的研究,努力提高性能并逐渐扩大应用范围。90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。

当然,对滤波器本身的研究仍在不断进行。 ---我国广泛使用滤波器是50年代后期的事,当时主要用于话路滤波和报路滤波。

经过半个世纪的发展,我国滤波器在研制、生产和应用等方面已纳入国际发展步伐,但由于缺少专门研制机构,集成工艺和材料工业跟不上来,使得我国许多新型滤波器的研制应用与国际发展有一段距离。 滤波器的分类 ---滤波器有各种不同的分类,一般有如下几种。

(1)按处理信号类型分类---按处理信号类型分类,可分为模拟滤波器和离散滤波器两大类。其中模拟滤波器又可分为有源、无源、异类三个分类;离散滤波器又可分为数字、取样模拟、混合三个分类。

当然,每个分类又可继续分下去,总之,它们的分类可以形成一个树形结构,如图所示。 ---实际上有些滤波器很难归于哪一类,例如开关电容滤波器既可属于取样模拟滤波器,又可属于混合滤波器,还可属于有源滤波器。

因此,我们不必苛求这种“精确”分类,只是让人们了解滤波器的大体类型,有个总体概念就行了。(2)按选择物理量分类 ---按选择物理量分类,滤波器可分为频率选择、幅度选择、时间选择(例如PCM制中的话路信号)和信息选择(例如匹配滤波器)等四类滤波器。

(3)按频率通带范围分类 ---按频率通带范围分类,滤波器可分为低通、高通、带通、带阻、全通五个类别,而梳形滤波器属于带通和带阻滤波器,因为它有周期性的通带和阻带。 ---滤波器种类繁多,有些是众所周知的,有些可能不为大家所熟悉,下面着重介绍近年来发展很快的几种滤波器。

有源滤波器 ---有源滤波器由下列一些有源元件组成:运算放大器、负电阻、负电容、负电感、频率变阻器(FDNR)、广义阻抗变换器(GIC)、负阻抗变换器(NIC)、正阻抗变换器(PIC)、负阻抗倒置器(NII)、正阻抗倒置器(PII)、四种受控源,另外,还有病态元件极子和零子。 ---1965年单片集成运算放大器问世后,为有源滤波器开辟了广阔的前景。

70年代初期,有源滤波器发展引人注目,1978年单片RC有源滤波器问世,为滤波器集成迈进了可喜的一步。由于运放的增益和相移均为频率的函数,这就限制了RC有源滤波器的频率范围,一般工作频率为20kHz左右,经过补偿后,工作频率也限制在100kHz以内。

1974年产生了更高频的RC有源滤波器,使工作频率可达GB/4(GB为运放增益与带宽之积)。由于R的存在,给集成工艺造成困难,于是又出现了有源C滤波器:就是滤波器由C和运放组成。

这样容易集成,更重要的是提高了滤波器的精度,因为有源C滤波器的性能只取决于电容之比,与电容绝对值无关。但它有一个主要问题:由于各支路元件均为电容,所以运放没有直流反馈通道,使稳定性成为难题。

1982年由Geiger、Allen和Ngo提出用连续的开关电阻(SR)去替代有源RC滤波器中的电阻R,就构成了SRC滤波器,它仍属于模拟滤波器。但由于采用预置电路和复杂的相位时钟,使这种滤波器发展前途不大。

---总之,由RC有源滤波器为原型的各类变种有源滤波器去掉了电感器,体积小,Q值可达1000,克服了RLC无源滤波器体积大,Q值小的缺点。但它仍有许多课题有待进一步研究:理想运放与实际特性的偏差的研究;由于有源滤波器混合集成工艺的不断改进,单片集成有待进一步研究;应用线性变换方法探索最少有源元件的滤波器需要继续探索;元件的绝对值容差的存在,影响滤波器精度和性能等问题仍未解决;由于R存在,集成占芯片面积大,电阻误差大(20%~30%),线性度差等缺点,使大规模集成仍然有困难。

尽管有这么多问题,RC有源滤波器的理论和应用仍在持续发展中。 开关电容滤波器(SCF) ---20世纪80年代技术改造一个重大课题是实现各种电子系统全面大规模集成(LSI)。

使用最多的滤波器成为“拦路虎”,RC有源滤波器不能实现LSI,无源滤波器和机械滤波器更不用说了,于是,人们只能另辟新径。50年代曾有人提出SCF的概念,由于当时集成工艺不过关,并没有引起人们的重视。

1972年,美国一个叫Fried的科学家发表了用开关和电容模。

无源带通滤波器设计,无源带通滤波器的设计规则,无源滤波器设计实验报告

2.基于dsp的 f.i.r低通滤波器设计论文

题目:利用DSP的FIR滤波器设计数字处理器(DSP)有很强的数据处理能力,它在高速数字信号处理领域有广泛的应用,例如数字滤波、音频处理、图像处理等。

相对于模拟滤波器,数字滤波器没有漂移,能够处理低频信号,频率响应特性可做成非常接近于理想的特性,且精度可以达到很高,容易集成等。使用可编程的DSP芯片实现数字滤波可以通过修改滤波器的参数十分方便地改变滤波器的特性,下面主要说明利用TMS320VC54x DSP芯片设计实现FIR数字滤波器。

设计目的意义一个实际的应用系统中,总存在各种干扰,所以在系统设计中,滤波器的好坏将直接影响系统的性能。使用DSP进行数字处理,可以对一个具有噪声和信号的混合信号源进行采样,再经过数字滤波,滤除噪声,就可以提取有用信号了。

所以说,数字滤波器是DSP最基本的应用领域,熟悉基于DSP的数字滤波器能为DSP应用系统开发提供良好的基础。技术指标1、数字滤波器的频率参数主要有:①通带截频:为通带与过渡带的边界点,在该点信号增益下降到规定的下限。

②阻带截频:为阻带与过渡带的边界点,在该点信号衰耗下降到规定的下限。③转折频率:为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频率,在很多情况下,也常以fc作为通带或阻带截频。

④当电路没有损耗时,固有频率:就是其谐振频率,复杂电路往往有多个固有频率。2、增益与衰耗 滤波器在通带内的增益并非常数。

①对低通滤波器通带增益,一般指ω=0时的增益;高通指ω→∞时的增益;带通则指中心频率处的增益。②对带阻滤波器,应给出阻带衰耗,衰耗定义为增益的倒数。

③通带增益变化量指通带内各点增益的最大变化量,如果通带增益变化量以dB为单位,则指增益dB值的变化量。3、阻尼系数与品质因数 阻尼系数α是表征滤波器对角频率为ω0信号的阻尼作用,是滤波器中表示能量衰耗的一项指标,它是与传递函数的极点实部大小相关的一项系数。

4、灵敏度 滤波电路由许多元件构成,每个元件参数值的变化都会影响滤波器的性能。5、群时延函数 在滤波器设计中,常用群时延函数评价信号经滤波后相位失真程度。

以上的几个技术指标是一般滤波器的特性,但在实际应用中,数字滤波器通常用来实现选频操作,因此在利用DSP实现数字滤波器设计中要求的技术指标主要为在频域中给出的幅频响应和相频响应。如下图所示幅频响应和相频响应特性曲线对于幅频响应,它的含义是信号通过系统之后的输出信号的幅度与它输入时的信号的幅度的比值,一般以分贝值表示。

对于相频响应,含义是信号通过系统之后的输出信号的相位与它输入时的信号的相位之差,在运用线性相频响应指标进行滤波器设计具有如下优点:①只包含实数算法,不涉及复数运算;②不存在延迟失真,只有固定数量的延迟;③可以采用FFT算法,从而提高运行效率;④由于FIR滤波器的单位脉冲响应是有限长序列,故FIR滤波器没有不稳定的问题,且误差较小。基本原理利用DSP实现FIR滤波器的设计方法主要有窗函数法和频率抽样法,其中窗函数法是基本的设计方法,这里采用窗函数法设计FIR滤波器。

设希望得到的滤波器理想响应为 ,那么FIR滤波器的设计就在于寻找一个传递函数去逼进 ,设这里 就是傅立叶级数的系数。在这种逼近中,最直接的一种方法就是从单位脉冲响应 入手,使 逼近理想的单位脉冲响应 。

由于 是一个无限长序列,因此,最简单的方法就是对 做截尾处理,即得到一个近似的传递函数上式中,Q就是最终确定FIR滤波器的阶数,Q越大,近似程度就越高。对 截尾,实际上就是对 乘上一个矩形窗口 ,即令z= ,则其脉冲响应系数为 , ,…, , , ,…, , 。

为使 具有因果性,延时Q个样值,可得:令n+Q=k,上式成为令 ,N=2Q,得式中, 是脉冲响应系数,这里 …, ,…, 。一般来说,FIR数字滤波器输出 的Z变换形式 与输入 的Z变换形式之间的关系如下:实现结构如下图所示:Z变换结构图从上面的Z变换和结构图可以很容易得出FIR滤波器的差分方程表示形式,即对上式进行反Z变换得:上式为FIR数字滤波器的时域表示方法,其中x(n)是在时间n的滤波器的输入抽样值,根据上式即可对滤波器进行设计。

硬件设计1、DSP芯片根据设计原理,实现的核心器件采用美国德州仪器公司生产的低功耗定点数字信号处理器芯片TMS320C5402。选择该芯片主要是因为它是目前最常用的低成本DSP芯片,而且包括以下主要特点:⑴运算速度快,最快可达532MIPS;⑵多总线结构,片内共有8 条总线(1条程序存储器总线、3条数据存储总线和4条地址总线);⑶CPU采用冯? 诺依曼并行结构设计,使其能在一条指令周期内,高速地完成多项算术运算;⑷片内集成了4K*16bitROM和16K*16bit的双存取RAM;⑸丰富的片上外围电路(通用I/O 引脚,定时器,时钟发生器, HPI 接口,多通道缓冲串行口McBSP)使其与外部接口方便;⑹3.3V I/O电压,1.8V核点压,工作电流平均值为75mA,其中核45mA,I/O约30mA;⑺144脚BGA封装,使体积减少,功耗降低。

2、AD和DA电路在本数字滤波器系统中选择了TI公司的TLV1570芯片作为模数转换器件,8通道10位2.7到5.5 。

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3.帮忙找下关于滤波器的论文

摘 要 FIR数字滤波器是数字信号处理的经典方法,其设计方法有多种,用DSP芯片对FIR滤波器进行设计时可以先在MATLAB上对FIR数字滤波器进行仿真,所产生的滤波器系数可以直接倒入到DSP中进行编程,在编程时可以采用DSP独特的循环缓冲算法对FIR数字滤波器进行设计,这样可以大大减少设计的复杂度,使滤波器的设计快捷、简单。

关键词 FIR;DSP;循环缓冲算法1 引言在信号处理中,滤波占有十分重要的地位。数字滤波是数字信号处理的基本方法。

数字滤波与模拟滤波相比有很多优点,它除了可避免模拟滤波器固有的电压漂移、温度漂移和噪声等问题外,还能满足滤波器对幅度和相位的严格要求。低通有限冲激响应滤波器(低通FIR滤波器)有其独特的优点,因为FIR系统只有零点,因此,系统总是稳定的,而且容易实现线性相位和允许实现多通道滤波器。

2 FIR滤波器的基本结构及设计方法2.1 FIR滤波器的基本结构设a i(i=0,1,2,…,N一1)为滤波器的冲激响应,输入信号为 x(n),则FIR滤波器的输入输出关系为: FIR滤波器的结构如图1所示:图12.2 FIR滤波器的设计方法 (1) 窗函数设计法 从时域出发,把理想的无限长的hd(n)用一定形状的窗函数截取成有限长的h(n),以此h(n)来逼近hd(n),从而使所得到的频率响应H(ejω)与所要求的理想频率响应Hd(ejω) 相接近。优点是简单、实用,缺点是截止频率不易控制。

(2) 频率抽样设计法从频域出发, 把给定的理想频率响应Hd(ejω)以等间隔抽样,所得到的H(k)作逆离散傅氏变换,从而求得h(k),并用与之相对应的频率响应H(ejω)去逼近理想频率响应Hd(ejω)。优点是直接在频域进行设计,便于优化,缺点是截止频率不能自由取值。

(3) 等波纹逼近计算机辅助设计法前面两种方法虽然在频率取样点上的误差非常小,但在非取样点处的误差沿频率轴不是均匀分布的,而且截止频率的选择还受到了不必要的限制。因此又由切比雪夫理论提出了等波纹逼近计算机辅助设计法。

它不但能准确地指定通带和阻带的边缘,而且还在一定意义上实现对所期望的频率响应实行最佳逼近。3 循环缓冲算法对于N级的FIR滤波器,在数据存储器中开辟一个称之为滑窗的N个单元的缓冲区,滑窗中存放最新的N个输入样本。

每次输入新的样本时,一新样本改写滑窗中的最老的数据,而滑窗中的其他数据不需要移动。利用片内BK(循环缓冲区长度)寄存器对滑窗进行间接寻址,环缓冲区地址首位相邻。

下面,以N=5的FIR滤波器循环缓冲区为例,说明循环缓冲区中数据是如何寻址的。5级循环缓冲区的结构如图所示,顶部为低地址。

……由上可见,虽然循环缓冲区中新老数据不很直接明了,但是利用循环缓冲区实现Z-1的优点还是很明显的:它不需要数据移动,不存在一个极其周期中要求能进行一次读和一次写的数据存储器,因而可以将循环缓冲区定位在数据存储器的任何位置(线性缓冲区要求定位在DARAM中)。实现循环缓冲区间接寻址的关键问题是:如何使N个循环缓冲区单元首位相邻?要做到这一点,必须利用BK(循环缓冲器长度)器存器实现按模间接寻址。

可用的指令有:… *ARx+% ;增量、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx+1)… *ARx-% ;减量、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx-1)… *ARx+0% ;增AR0、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx+AR0)… *ARx-0% ;减AR0、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx-AR0)… *+ARx(lk)% ;加(lk)、按模修正ARx:addr=circ(ARx+lk),ARx=circ(ARx+AR0)其中符号“circ”就是按照BK(循环缓冲器长度)器存器中的值(如FIR滤波其中的N值),对(ARx+1)、(ARx-1)、(ARx+AR0)、(ARx-AR0)或(ARx+lk)值取模。这样就能保证循环缓冲区的指针ARx始终指向循环缓冲区,实现循环缓冲区顶部和底部单元相邻。

循环寻址的算法可归纳为:if 0 index + step N,N微循环缓冲区的长度。4 FIR滤波器在DSP上的实现对于系数对称的FIR滤波器,由于其具有线性相位特征,因此应用很广,特别实在对相位失真要求很高的场合,如调制解调器(MODEM)。

例如:一个N=8的FIR滤波器,若a(n)=a(N-1-n),就是对称FIR滤波器,其输出方程为:y(n)= a0x(n)+ a1x(n-1)+ a 2x(n-2)+ a 3x(n-3)+ a 3x(n-4)+ a 2x(n-5)+ a1x(n-6)+ a0x(n-7)总共有8次乘法和7次加法,如果改写成: y(n)= a0 [x(n)+ x(n-7)]+ a1 [ x(n-1)+ x(n-6)]+ a 2 [ x(n-2)+ x(n-5)]+ a 3 [ x(n-3)+ x(n-4)]则变成4次乘法和7次加法。可见,乘法运算的次数减少了一半。

这是对称FIR的又一个优点。对称FIR滤波器C54X实现的要点如下:(1)数据存储器中开辟两个循环缓冲算区:新循环缓冲区中存放新数据,旧循环缓冲区中存放老数据。

循环缓冲区的长度为N/2。 (2)设置循环缓冲区指针:AR2指向新循环缓冲区中最新的数据,AR3指向旧循环缓冲区中最老的数据。

(3)在程序存储器中设置系数表。 (4)AR2+ AR3 AH(累加器A的高位),AR2-1AR2,AR3-1 AR3 (5)将累加器B清零,重复执行4次(i=0,1,2,3):AH*系数ai+B B,系数指针(PAR)加1。

AR2+ AR3AH,AR2和AR3减1。 (6)保存和输出结果。

(7)修正数据指针,让AR2和AR3分别指向新循环缓冲区中最老。

4.帮忙找下关于滤波器的论文

摘 要 FIR数字滤波器是数字信号处理的经典方法,其设计方法有多种,用DSP芯片对FIR滤波器进行设计时可以先在MATLAB上对FIR数字滤波器进行仿真,所产生的滤波器系数可以直接倒入到DSP中进行编程,在编程时可以采用DSP独特的循环缓冲算法对FIR数字滤波器进行设计,这样可以大大减少设计的复杂度,使滤波器的设计快捷、简单。

关键词 FIR;DSP;循环缓冲算法1 引言在信号处理中,滤波占有十分重要的地位。数字滤波是数字信号处理的基本方法。

数字滤波与模拟滤波相比有很多优点,它除了可避免模拟滤波器固有的电压漂移、温度漂移和噪声等问题外,还能满足滤波器对幅度和相位的严格要求。低通有限冲激响应滤波器(低通FIR滤波器)有其独特的优点,因为FIR系统只有零点,因此,系统总是稳定的,而且容易实现线性相位和允许实现多通道滤波器。

2 FIR滤波器的基本结构及设计方法2.1 FIR滤波器的基本结构设a i(i=0,1,2,…,N一1)为滤波器的冲激响应,输入信号为 x(n),则FIR滤波器的输入输出关系为: FIR滤波器的结构如图1所示: 图12.2 FIR滤波器的设计方法 (1) 窗函数设计法 从时域出发,把理想的无限长的hd(n)用一定形状的窗函数截取成有限长的h(n),以此h(n)来逼近hd(n),从而使所得到的频率响应H(ejω)与所要求的理想频率响应Hd(ejω) 相接近。优点是简单、实用,缺点是截止频率不易控制。

(2) 频率抽样设计法从频域出发, 把给定的理想频率响应Hd(ejω)以等间隔抽样,所得到的H(k)作逆离散傅氏变换,从而求得h(k),并用与之相对应的频率响应H(ejω)去逼近理想频率响应Hd(ejω)。优点是直接在频域进行设计,便于优化,缺点是截止频率不能自由取值。

(3) 等波纹逼近计算机辅助设计法前面两种方法虽然在频率取样点上的误差非常小,但在非取样点处的误差沿频率轴不是均匀分布的,而且截止频率的选择还受到了不必要的限制。因此又由切比雪夫理论提出了等波纹逼近计算机辅助设计法。

它不但能准确地指定通带和阻带的边缘,而且还在一定意义上实现对所期望的频率响应实行最佳逼近。3 循环缓冲算法对于N级的FIR滤波器,在数据存储器中开辟一个称之为滑窗的N个单元的缓冲区,滑窗中存放最新的N个输入样本。

每次输入新的样本时,一新样本改写滑窗中的最老的数据,而滑窗中的其他数据不需要移动。利用片内BK(循环缓冲区长度)寄存器对滑窗进行间接寻址,环缓冲区地址首位相邻。

下面,以N=5的FIR滤波器循环缓冲区为例,说明循环缓冲区中数据是如何寻址的。5级循环缓冲区的结构如图所示,顶部为低地址。

……由上可见,虽然循环缓冲区中新老数据不很直接明了,但是利用循环缓冲区实现Z-1的优点还是很明显的:它不需要数据移动,不存在一个极其周期中要求能进行一次读和一次写的数据存储器,因而可以将循环缓冲区定位在数据存储器的任何位置(线性缓冲区要求定位在DARAM中)。实现循环缓冲区间接寻址的关键问题是:如何使N个循环缓冲区单元首位相邻?要做到这一点,必须利用BK(循环缓冲器长度)器存器实现按模间接寻址。

可用的指令有:… *ARx+% ;增量、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx+1)… *ARx-% ;减量、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx-1)… *ARx+0% ;增AR0、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx+AR0)… *ARx-0% ;减AR0、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx-AR0)… *+ARx(lk)% ;加(lk)、按模修正ARx:addr=circ(ARx+lk),ARx=circ(ARx+AR0)其中符号“circ”就是按照BK(循环缓冲器长度)器存器中的值(如FIR滤波其中的N值),对(ARx+1)、(ARx-1)、(ARx+AR0)、(ARx-AR0)或(ARx+lk)值取模。这样就能保证循环缓冲区的指针ARx始终指向循环缓冲区,实现循环缓冲区顶部和底部单元相邻。

循环寻址的算法可归纳为:if 0 index + step < BK: index = index + stepelse if index + step BK: index = index + step – BKelse if index + step < BK: index = index + step + BK上述算法中,index是存放在辅助寄存器中的地址指针,step为步长(亦即变址值。步长可正可负,其绝对值晓予或等于循环缓冲区长度BK)。

依据以上循环寻址算法,就可以实现循环缓冲区首位单元相邻了。 为了使循环缓冲区正常进行,除了用循环缓冲区长度寄存器(BK)来规定循环缓冲区的大小外,循环缓冲区的起始地址的k个最低有效位必须为0。

K值满足2k>N,N微循环缓冲区的长度。4 FIR滤波器在DSP上的实现对于系数对称的FIR滤波器,由于其具有线性相位特征,因此应用很广,特别实在对相位失真要求很高的场合,如调制解调器(MODEM)。

例如:一个N=8的FIR滤波器,若a(n)=a(N-1-n),就是对称FIR滤波器,其输出方程为:y(n)= a0x(n)+ a1x(n-1)+ a 2x(n-2)+ a 3x(n-3)+ a 3x(n-4)+ a 2x(n-5)+ a1x(n-6)+ a0x(n-7)总共有8次乘法和7次加法,如果改写成: y(n)= a0 [x(n)+ x(n-7)]+ a1 [ x(n-1)+ x(n-6)]+ a 2 [ x(n-2)+ x(n-5)]+ a 3 [ x(n-3)+ x(n-4)]则变成4次乘法和7次加法。可见,乘法运算的次数减少了一半。

这是对称FIR的又一个优点。对称FIR滤波器C54X实现的要点如下:(1)数据存储器中开辟两个循环缓冲。

5.带通滤波器设计

采样频率为250Hz,要求8-13Hz带通滤波,我用butterworth滤波器设计,但是结果不好。

请教各位高手,问题出在哪里呢? 下面是我的程序。由于matlab中butter()函数只有高通,低通,和带阻,我选择带阻进行试验,如果设计出合适的带阻滤波器,是不是可以转换为带通? 谢谢各位了。

Fs=250; %采样率 rp=3;%通带衰减不大于 rs=30;%阻带衰减不小于 style='stop'; wp=[8,13];%通带截止频率 ws=[7,14];%阻带截止频率 [N,Wn]=buttord(wp/(Fs/2),ws/(Fs/2),rp,rs); [b,a]=butter(N,Wn,style); [H,w]=freqz(b,a); plot(w*Fs/(2*pi),abs(H)); %画频率响应 title('Frequency response'); 得到频率响应图如下:。

6.可编程滤波器论文

可编程开关电容滤波器的设计

摘要 4-5

ABSTRACT 5

1 绪论 9-18

1.1 问题的提出 9-10

1.2 可编程开关电容滤波器的发展与原理 10-14

1.2.1 开关电容滤波器的发展 10-12

1.2.2 可编程开关电容滤波器的原理 12-14

1.3 电力线通信(PLC)的简介 14-16

1.4 本文的主要内容 16-18

2 开关电容滤波器的系统设计 18-29

2.1 滤波器类型的选择 18-21

2.1.1 巴特沃思(Butterworth)滤波器 18-19

2.1.2 切比雪夫(Chebyshev)滤波器 19-20

2.1.3 椭圆函数(Elliptic Function)滤波器 20-21

2.1.4 滤波器类型与阶数选择 21

2.2 滤波器的实现方式 21-22

2.3 频率转换 22-24

2.4 级联顺序和增益分配 24-29

2.4.1 级联顺序的选择 24-26

2.4.2 各级增益的分配 26-29

3 可编程开关电容带通滤波器的实现 29-46

3.1 便于编程的二次节的选择 29-34

3.1.1 典型二阶带通滤波器的特点 29-30

3.1.2 低Q 开关电容带通二次节 30-33

3.1.3 高Q 开关电容带通二次节 33-34

3.2 超大时间常数积分器的实现 34-40

3.2.1 T 型电容网络 34-35

3.2.2 Nagaraj 提出的双次积分结构 35-37

3.2.3 采用Nagaraj 双次积分结构实现的低Q 值带通二次节 37-40

3.3 可编程电容网络的实现 40-42

3.4 开关与电容尺寸的选取 42-46

3.4.1 开关类型与尺寸的选取 42-45

3.4.2 单位电容的选取 45-46

4 运算放大器的设计 46-58

4.1 运算放大器的非理想特性对开关电容滤波器的影响 46-53

4.1.1 输入失调电压的影响 46-47

4.1.2 有限直流增益的影响 47-49

4.1.3 有限单位增益带宽的影响 49-50

4.1.4 有限的转换速率的影响 50-51

4.1.5 其他非理想特性的影响 51-53

4.2 运算放大器设计指标的确定 53

4.3 运算放大器的设计 53-58

4.3.1 结构的选择 53-55

4.3.2 MOS 管尺寸的确定 55-56

4.3.3 仿真结果 56-58

5 仿真与版图 58-65

5.1 仿真 58-62

5.1.1 运放的仿真 58-60

5.1.2 滤波器的仿真 60-62

5.2 版图 62-65

5.2.1 运放的版图 63

5.2.2 滤波器的版图 63-65

6 总结与展望 65-67

致谢

这个是大纲,觉得合适与我索取全文

7.无源带阻滤波器的制作方法,和相关的参数

1. 根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同,滤波器可分为低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、和带阻滤波器(BEF)四种。

图4-1 分别为四种滤波器的实际幅频特性的示意图。 滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络,它允许某些频率(通常是某个频率范围)的信号通过,而其它频率的信号幅值均要受到衰减或抑制。

这些网络可以由RLC 元件或RC 元件构成的无源滤波器,也可由RC 元件和有源器件构成的有源滤波器。 图4-1 四种滤波器的幅频特性 2.四种滤波器的传递函数和实验模拟电路如图4-2 所示:(a)无源低通滤波器 (b)有源低通滤波器 (c) 无源高通滤波器 (d)有源高通滤波器 (e)无源带通滤波器 (f)有源带通滤波器 (g)无源带阻滤波器 (h)有源带阻滤波器 图4-2 四种滤波器的实验电路 3.滤波器的网络函数H(jω),又称为正弦传递函数,它可用下式表示 式中A(ω)为滤波器的幅频特性,θ(ω)为滤波器的相频特性。

它们均可通过实验的方法来测量。 /app/rf/201002/54108.htm。

无源带阻滤波器设计毕业论文

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