高階通用對(duì)數(shù)濾波器設(shè)計(jì).pdf

1、對(duì)數(shù)濾波器利用有源器件的I-V特性,通過(guò)將輸入信號(hào)進(jìn)行對(duì)數(shù)壓縮,再做濾波處理,最后通過(guò)指數(shù)擴(kuò)展后輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)濾波。對(duì)數(shù)濾波器是一種外部線性內(nèi)部非線性的濾波器,具有低電壓、低功耗、高工作頻率、寬調(diào)諧范圍及寬動(dòng)態(tài)范圍的特點(diǎn),適應(yīng)于集成電路的發(fā)展趨勢(shì)。因此,研究對(duì)數(shù)濾波器的設(shè)計(jì)具有非常重要的價(jià)值。
　　本文從由傳遞函數(shù)直接設(shè)計(jì)低通對(duì)數(shù)濾波器的方法入手,具體設(shè)計(jì)出低電壓低通對(duì)數(shù)濾波器和高階通用對(duì)數(shù)濾波器。主要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究:

2、r>　　1)由系統(tǒng)傳遞函數(shù)到狀態(tài)空間表示的轉(zhuǎn)換。由系統(tǒng)函數(shù)變換到輸入輸出方程,選取狀態(tài)變量,建立系統(tǒng)狀態(tài)方程,需要根據(jù)各狀態(tài)表達(dá)式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),研究最優(yōu)的狀態(tài)空間表達(dá);具體開(kāi)展了低通濾波器、通用濾波器的狀態(tài)空間描述優(yōu)化。
　　2)跨導(dǎo)線性單元設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)濾波器,跨導(dǎo)線性單元的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵;根據(jù)跨導(dǎo)線性單元的電流特性,可用其設(shè)計(jì)狀態(tài)方程中的每一項(xiàng)對(duì)應(yīng)的模塊電路,然后按電容節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合,構(gòu)成對(duì)數(shù)濾波器;通過(guò)比較分析各類跨導(dǎo)線性單元的連接

3、方式及電路特點(diǎn),獲取最優(yōu)的跨導(dǎo)線性單元。
　　3)低電壓低通對(duì)數(shù)濾波器的設(shè)計(jì)。采用最優(yōu)的跨導(dǎo)線性單元和狀態(tài)空間表達(dá)設(shè)計(jì)低電壓低通對(duì)數(shù)濾波器;具體用不同狀態(tài)空間表達(dá)和不同跨導(dǎo)線性單元,設(shè)計(jì)了多種切比雪夫低通濾波器和巴特沃斯低通濾波器,通過(guò)比較來(lái)檢驗(yàn)提出的方法,Pspice仿真表明,目標(biāo)設(shè)計(jì)是最優(yōu)的,電壓能降到1.2V。
　　4)高階通用對(duì)數(shù)濾波器的設(shè)計(jì)。在低電壓低通濾波器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,利用低通、高通、帶通和帶阻濾波器之間的結(jié)構(gòu)