全集成有源滤波器论文-梁潇

全集成有源滤波器论文-梁潇

导读:本文包含了全集成有源滤波器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:连续时间滤波器,跨导运算放大器,混合模式,电流传送器

全集成有源滤波器论文文献综述

梁潇[1](2017)在《基于有源器件的全集成连续时间滤波器的研究》一文中研究指出随着第四代通信技术(4G)的普遍推广和第五代通信技术(5G)的研究发展,人们对移动通信系统的性能要求不断变高。滤波器作为移动通信系统中对信号波形剔除各种信号噪声干扰、提取有效频段的重要模块,滤波器的性能要求也不断提升。同时,随着信息时代的不断推进和超大规模集成电路(VLSI)的发展,晶体管均集成到一块小芯片上来满足系统集成度的要求,用MOS电路来实现的各种器件和基本模块以及用MOS电路来实现滤波器电路得到了广泛的关注。因此,滤波器向着带宽更高、集成度更高、处理速度更快、灵敏度更小、电路损耗更低以及电路结构更为简单的方向发展。而利用通用有源器件的高集成度、高频带、高速度、低电压摆幅、低阻抗的性能可以很好的满足滤波器的高性能要求,使得滤波器可以更好的应用于现代通信系统当中。全集成连续时间滤波器可以直接对模拟信号进行处理,省略了A/D、D/A转换、保持、采样以及抗混迭滤波器,避免时钟馈入的影响,同时跨导运算放大器和电流传送器是最重要的通用有源器件之一。因此,应用跨导运算放大器和电流传送器实现的全集成连续时间滤波器很多,到目前为止,应用跨导运算放大器和电流传送器的连续时间滤波器可以分为四类:以模拟划分,分为电压模式、电流模式和混合模式;以阶数划分,分为低阶和高阶;以实现方式划分,分为直接设计方法和间接设计方法;以输入输出的个数划分,分为单输入单输出、单输入多输出、多输入单输出、多输入多输出。本文系统地研究了跨导运算放大器和电流传送器的电路原理、CMOS电路结构与特性及其全集成连续时间滤波器和模拟乘法器的设计方法。首先,根据多输出差动差分电流传送器的特性,提出了基于多输出差动差分电流传送器(MDDCC)的四象限模拟乘法器,该电路由四个多输出的差动差分电流传送器和八个NMOS晶体管以及一个接地电阻构成。采用台湾积体电路制造公司(TSMC)的0.18μm的CMOS工艺对电路进行仿真分析得出模拟乘法器电路可以实现乘法计算、信号调制、信号倍频等功能,同时,模拟乘法器电路具有良好的线性特性和较高的截止频率以及很小的电压输出噪声。其次,研究了基于跨导运算放大器的二阶混合模式通用滤波器,改变电源的类型以及电源输入的位置,电路可以实现电压模式和电流模式,两种模式的滤波器均可以实现低通、高通和带通的滤波功能。此外,采用Berkeley short-channel IGFET model(BSIM)90nm CMOS工艺对电路进行仿真,对电路进行性能分析得出电路具有较低的灵敏度,滤波器电路的性能较稳定。最后,介绍了两种方法(级联法和有源模拟法)设计基于跨导运算放大器的高阶滤波器。详细研究了两种方法的具体设计理论和仿真过程,且进行了设计举例,对设计实例中的电路进行了PSPICE仿真,并对仿真电路进行了分析。基于跨导运算放大器和电流传送器的各种模拟滤波器电路在信号处理中具有重要作用,在微电子学、自动控制、仪器仪表以及电子测量等领域有广泛的应用价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01)

何芳[2](2009)在《低敏感度全集成有源滤波器设计研究》一文中研究指出近年来,随着片上系统、集成电路技术和通信技术的发展,全集成有源滤波器的设计不但已经成为电路与系统领域的研究热点,而且也深受国际学者的广泛关注。本文在全面归纳总结国内外全集成有源滤波器的研究现状和发展动态的基础上,从网络综合理论出发,较系统地研究了基于信号流图模拟法的低敏感度全集成有源滤波器设计技术。首先,介绍了应用于有源滤波器中的全差分运算放大器的基本模块和特点,通过HSpice Z-2007.03软件创建了适用于电路仿真的全差分运算放大器电路,为验证后文所设计的全集成有源滤波电路的正确性创造了必要条件。其次,利用双端接载的无源LC梯形滤波电路具有响应对元件变化灵敏度低的优点,将其作为原型滤波器,详细地推导了四阶Butterworth低通滤波器、四阶Chebyshev高通滤波器的信号流图,并实现了相应的基于反相积分器的有源RC滤波器和全差分有源RC滤波器。最后,通过相应的设计实例和仿真结果,不但具体说明了基于信号流图技术的滤波器设计方法,而且还表明了该设计方法的有效性和实用性。本文的创新之处在于利用信号流图技术实现了基于全差分加法器和全差分积分器的全差分有源RC低通滤波器和全差分有源RC高通滤波器的设计。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01)

刘莉[3](2009)在《基于CMOS全差分运算放大器的全集成有源滤波器的设计》一文中研究指出随着集成电路技术和通信技术的发展,全集成有源滤波器的设计已经成为国际学术界所关注的前沿课题之一。特别是近年来,片上系统(System-on-a-Chip)的发展也迫切需要解决有源滤波器的全集成问题。本文在全面归纳总结国内外全集成有源滤波器的研究现状和发展动态的基础上,从网络综合理论出发,较系统地研究了基于信号流图模拟法的全集成有源滤波器的设计技术,利用双端接载的无源LC梯形滤波电路具有响应对元件变化灵敏度低的优点,将其作为原型滤波器,详细地推导了六阶Butterworth低通滤波器和六阶Chebyshev带通滤波器的信号流图,并实现了相应的基于反相积分器的有源RC滤波器和全差分有源RC滤波器。并从全集成的角度出发,着重研究了作为滤波器的关键部分的全差分运算放大器的特性对全集成有源滤波器的性能的影响,在此基础上设计了一种适合于本文中所设计的全集成有源RC低通和带通滤波器的宽摆幅、低功耗的全差分运算放大器。在设计及仿真过程中,具体的研究了运算放大器的各项性能指标对全集成有源滤波器的选频特性和稳定性的影响,给出了在滤波器设计过程中如何选择适当的运算放大器的方法。滤波器电路采用了特许半导体(Chartered) 0.35um CMOS工艺进行设计。通过使用Cadence设计环境下的Spectre工具仿真,运放单位增益带宽达到128MHz,相位裕度为61°,低频增益78dB,功耗小于1.3mW,保证了全集成有源滤波器的选频特性和稳定性。仿真结果表明,全集成有源RC低通和带通滤波器的各项性能指标都满足设计要求,并实现了滤波器的低功耗设计。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01)

刘宗良[4](2008)在《全集成有源滤波器设计技术的研究》一文中研究指出近年来,随着片上系统、集成电路技术和通信技术的发展,全集成有源滤波器的设计不但已经成为电路与系统领域的研究热点,而且也深受国际学者的广泛关注。本文在全面归纳总结国内外全集成有源滤波器的研究现状和发展动态的基础上,从网络综合理论出发,较系统地研究了基于信号流图模拟法的全集成有源滤波器设计技术。首先,创建了适用于电路仿真的全差分运算放大器的图形化模型,介绍了电路仿真过程中配置新的元器件和库模型的方法,为验证后文所设计的全集成有源滤波电路的正确性创造了必要条件。其次,利用双端接载的无源LC梯形滤波电路具有响应对元件变化灵敏度低的优点,将其作为原型滤波器,详细地推导了六阶Butterworth低通滤波器、五阶Butterworth高通滤波器和六阶Chebyshev带通滤波器的信号流图,并实现了相应的基于反相积分器的有源RC滤波器和全差分有源RC滤波器。最后,通过相应的设计实例和仿真结果,不但具体说明了基于信号流图技术的滤波器设计方法,而且还表明了该设计方法的有效性和实用性。同时,采用了对滤波电路中各积分器输出电压进行缩放的方法,较大程度地改善了全集成有源滤波器的动态范围。本文的创新之处在于利用信号流图技术实现了全差分有源RC高通滤波器和全差分有源RC带通滤波器,并对所设计电路中各积分器的输出电压进行了缩放,扩大了全集成有源滤波器的动态范围。(本文来源于《天津大学》期刊2008-05-01)

滕颖[5](2007)在《单片全集成RC有源滤波器的设计》一文中研究指出本文研究了单片集成RC有源滤波器的设计问题,所提出的设计方案具有低电压、体积小,和CMOS工艺兼容,便于集成,参数调节灵活,中心频率稳定等诸多优点。文中比较系统地介绍了单片集成RC有源滤波器设计中的关键问题:滤波器系统函数的逼近方法以及在此基础上发展出的极点定位算法,使我们可以在得到滤波器指标后方便地得出所需要的传递函数;使用Tow-Thomas电路结构作为滤波器的核心单元,不仅使设计适用于多种不同的滤波要求,而且极大地方便了滤波器的参数调整;讨论了放大器的直流增益、单位增益带宽、摆率和动态范围等各项性能对滤波器相关指标的影响。针对中心频率在100范围内的应用,完成了主要电路设计,通过了仿真验证并绘制了版图。kHz~300kHz本论文的创新点在于:提出了用Mathematica求解复杂电路的符号传递函数并将其因式分解的方法,这为高阶滤波器电路设计提供了很大的方便;同时,本文还提供了将轨到轨运算放大器应用在滤波器的设计中,取代了以往工业中使用带零阈值电压输出级运算放大器的的做法,这种设计实现了在普通工艺下增加滤波器的动态范围的设计构想。在采用双电源的情况下,滤波器所能接受的信号幅度即为电源电压,同时这种设计因为省掉了跟随器,因此具有降低功耗并节省芯片面积的优点。使用Tow-Thomas二阶节作为滤波器的核心电路,只需调节部分无源元件即可将滤波器作为低通、高通、带通滤波器使用,并可以自行设定中心频率,极大地方便了使用。同时针对以Tow-Thomas电路模块作为核心单元的滤波器设计,本论文详细分析了放大器的增益带宽积对滤波器各性能参数如通带增益、品质因子Q值以及截止频率的影响,这为晶体管级电路设计和顶层的系统设计之间建立起了联系,量化了底层设计对上层参数的影响,为滤波器的集成设计提供了理想的解决方案。(本文来源于《天津大学》期刊2007-01-01)

龙英[6](2006)在《全集成连续时间OTA-C有源滤波器的研究》一文中研究指出全集成连续时间滤波器的研究是当前国内外微电子、电路与系统学界研究的前沿课题。连续时间滤波器在通信、电子测量、仪器仪表、自动控制等方面有着广泛的应用背景,特别在数字模拟混合信号处理及通信集成电路中有着重要的应用。OTA-C有源滤波器电路的研究是现代滤波器领域的一个极为活跃的课题。它具有良好的高频特性和电控能力、极强的电路综合能力、与MOS VLSI工艺兼容等优点成为众多的滤波器中最具发展潜力的一种滤波器。 本文研究了OTA电路实现及OTA-C二阶滤波器和高阶滤波器的设计理论、设计方法和实现电路,首先介绍了各种集成滤波器及各自的特点和本课题的重要意义、国内外研究现状,并介绍了MOS晶体管的基本结构、工作原理和模型电路、CMOS模拟集成电路的几种基本组成单元。然后介绍了CMOS跨导运放的基本概念、应用原理和基本应用,基本型及改进的跨导运算放大器的电路实现。接着从矩阵论的角度给出了MO-OTA二阶滤波器的系统设计理论和方法;给出了一种新的电压模式叁输入、单输出二阶多功能滤波器,它能同时实现低通、高通、带通、带阻、全通输出;给出了新颖的电流模式多功能双二阶滤波器,它不仅在一个输出端能实现低通、高通、带通、带阻、全通5种滤波功能,而且能在叁个输出端同时得到多种滤波输出,以上两种滤波器由3个OTAs器件,2个电容构成,是目前所报道过的元件数较少的多功能滤波器。最后给出了新的任意阶OTA-C多功能滤波器由2n+2个OTAs和n个电容构成,可实现任意阶高通、低通、全通、带通、带阻等滤波输出;给出的电流模式n阶OTA-C高通滤波器仅由n个OTAs和n个电容构成,上述两种滤波器所有的电容均接地,便于集成且与MOS VLSI工艺兼容。 对提出的上述二阶和高阶滤波器均进行了PSPICE仿真,并对电流模式高阶高通滤波器进行了实验验证,实验结果与仿真结果接近,验证了理论分析的正确性。(本文来源于《湖南师范大学》期刊2006-03-01)

王淑艳[7](2005)在《全集成连续时间有源滤波器的设计》一文中研究指出近年来,随着移动通信和计算机技术的快速发展,高频全集成连续时间有源滤波器的设计已成为国内外微电子、电路与系统研究领域的前沿课题之一,对于实现片上系统具有重要的意义。本文在系统地归纳总结了国内外全集成连续时间滤波器研究现状和发展动态的基础上,深入研究了全集成OTA-C有源滤波器的设计方法,提出了一种对具有限传输零点高Q值的全集成滤波器有效的设计方法,并进行了SPICE仿真验证,取得了良好的效果。本文的主要工作有:1.从MOS管模型出发,给出了电流源设计电路并进行了理论分析,符合低电压及低功耗的集成电路设计理念。2.对基本源耦差分对跨导运算放大器进行了深入研究,同时探讨了提高其线性输入范围的方法,给出了采用辅助交叉耦合和共模反馈技术的跨导运算放大器(OTA)设计过程和设计电路图,并对其性能进行了仿真分析和测试。测试结果表明,OTA线性好、频带宽及实用性强。3.为了很好完成OTA-C全集成有源滤波器的系统设计,对级联法、无源电感替代法及跳耦法等多种典型的设计方法分别进行了深入理论研究和分析,给出了设计实例,仿真时嵌入本文设计的OTA电路,效果良好。4.为了很好解决具有有限传输零点高Q值滤波器的全集成问题,本文提出了一种基于Jacobi法全集成连续时间滤波器的新设计方法,它是利用Jacobi法和相似矩阵理论将无源RLC滤波器等效变换为全集成有源滤波器的电路设计方法。本文分别给出了低通、高通及带通滤波器设计实例,仿真效果良好。并且设计电路中无反馈电容存在,减少了分布电容的影响,克服了元件替代法的弊端,提高了电路的稳定性且不受Q值的限制,很好地解决了有限传输零点滤波器的全集成设计难题。5.本文在引入新型器件数字电位器基础上,结合本文设计的OTA电路,实现了可编程跨导运算放大器(POTA)电路设计,并进行了仿真验证,实现了跨导的程控调节。最后,本文对可编程二阶和高阶连续时间有源滤波器设计分别进行了理论推导和分析,给出了设计实例,实现了模拟滤波器的程控化,提高了其使用范围和灵活性,降低了开发成本。(本文来源于《天津大学》期刊2005-12-01)

王淑艳,滕建辅[8](2005)在《基于相似矩阵的OTA全集成有源滤波器的设计》一文中研究指出研究了全集成连续时间有源滤波器的设计方法,给出了基于实对称相似矩阵理论的跨导运算放大器(OTA)有源滤波器设计方法.由于该方法基于双端接载的LC梯形原型和一般网络理论,所设计的电路主要由OTA和接地电容组成,不易受分布电容的影响,具有稳定性好、灵敏度低及集成度高等特点.给出的设计实例显示该方法可用于实现片上系统集成.(本文来源于《天津大学学报》期刊2005年05期)

薛传璧[9](1992)在《全集成模拟有源滤波器中的在片自动调节》一文中研究指出评述了最近提出的全集成模拟有源滤波器中的在片自动调节方法。模拟有源滤波器能集成化的关键是由于采用了为抵偿制造容差,工作时元件值漂移的自动调节系统。讨论了两种自动调节方法,并给出了两个实例。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊1992年02期)

全集成有源滤波器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来,随着片上系统、集成电路技术和通信技术的发展,全集成有源滤波器的设计不但已经成为电路与系统领域的研究热点,而且也深受国际学者的广泛关注。本文在全面归纳总结国内外全集成有源滤波器的研究现状和发展动态的基础上,从网络综合理论出发,较系统地研究了基于信号流图模拟法的低敏感度全集成有源滤波器设计技术。首先,介绍了应用于有源滤波器中的全差分运算放大器的基本模块和特点,通过HSpice Z-2007.03软件创建了适用于电路仿真的全差分运算放大器电路,为验证后文所设计的全集成有源滤波电路的正确性创造了必要条件。其次,利用双端接载的无源LC梯形滤波电路具有响应对元件变化灵敏度低的优点,将其作为原型滤波器,详细地推导了四阶Butterworth低通滤波器、四阶Chebyshev高通滤波器的信号流图,并实现了相应的基于反相积分器的有源RC滤波器和全差分有源RC滤波器。最后,通过相应的设计实例和仿真结果,不但具体说明了基于信号流图技术的滤波器设计方法,而且还表明了该设计方法的有效性和实用性。本文的创新之处在于利用信号流图技术实现了基于全差分加法器和全差分积分器的全差分有源RC低通滤波器和全差分有源RC高通滤波器的设计。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

全集成有源滤波器论文参考文献

[1].梁潇.基于有源器件的全集成连续时间滤波器的研究[D].吉林大学.2017

[2].何芳.低敏感度全集成有源滤波器设计研究[D].天津大学.2009

[3].刘莉.基于CMOS全差分运算放大器的全集成有源滤波器的设计[D].天津大学.2009

[4].刘宗良.全集成有源滤波器设计技术的研究[D].天津大学.2008

[5].滕颖.单片全集成RC有源滤波器的设计[D].天津大学.2007

[6].龙英.全集成连续时间OTA-C有源滤波器的研究[D].湖南师范大学.2006

[7].王淑艳.全集成连续时间有源滤波器的设计[D].天津大学.2005

[8].王淑艳,滕建辅.基于相似矩阵的OTA全集成有源滤波器的设计[J].天津大学学报.2005

[9].薛传璧.全集成模拟有源滤波器中的在片自动调节[J].固体电子学研究与进展.1992

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