基于BJT的電流模式對數(shù)域濾波器設(shè)計.pdf

1、對數(shù)域壓縮擴(kuò)展技術(shù)是解決低電壓、低功耗、寬調(diào)諧范圍、高工作頻率和寬動態(tài)范圍設(shè)計的主要技術(shù)。該技術(shù)主要用以設(shè)計連續(xù)時間全集成濾波器——對數(shù)域濾波器。
　　 對數(shù)域濾波器是外部線性內(nèi)部非線性濾波器的一種特殊形式，它利用二極管、BJT或工作在亞閾值區(qū)的MOSFET等有源器件的指數(shù) 特性，在輸入端對信號進(jìn)行對數(shù)壓縮，再在輸出端進(jìn)行擴(kuò)展，從而實現(xiàn)對數(shù)濾波。其中，電流模式對數(shù)域濾波器因具有結(jié)構(gòu)簡單、優(yōu)良的帶寬、高精度等性能，而獲得了迅速發(fā)展

2、。
　　 本論文重點研究電流模式對數(shù)域濾波器的實現(xiàn)及頻率特性分析，主要包括以下工作：
　　 (1)提出一種新的低通對數(shù)域濾波器設(shè)計方法。由傳輸函數(shù)得到系統(tǒng)的高階微分方程，通過設(shè)置狀態(tài)變量，將其分解成一階微分方程組，對微分方程中的每一項，使用BJT跨導(dǎo)線性單元設(shè)計其對應(yīng)的電路，然后按一定規(guī)則進(jìn)行組合，從而實現(xiàn)對數(shù)域濾波器的設(shè)計。用該方法實現(xiàn)了一階、二階、三階以及五階低通對數(shù)域濾波器；在一階低通對數(shù)域濾波器的基礎(chǔ)上，根據(jù)一階

3、低通、高通和全通濾波器之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，設(shè)計了具有低通、高通和全通等多輸出功能選擇的一階對數(shù)域濾波器。PSPICE仿真結(jié)果表明，它們具有良好的頻率響應(yīng)特性，可以實現(xiàn)低電壓工作，且能通過內(nèi)部偏置電流調(diào)節(jié)濾波器的截止頻率。
　　 (2)基于RLC無源網(wǎng)絡(luò)，使用E單元實現(xiàn)具有帶通和低通輸出的二階對數(shù)域濾波器。由二階帶通濾波器的RLC無源網(wǎng)絡(luò)得到其信號流圖，使用E單元代替信號流圖中的積分運算，在輸入節(jié)點和輸出節(jié)點分別放置對數(shù)壓縮單元電路和