有源二阶带通滤波器的设计研究及实现文献综述

 2022-08-12 11:25:56

一、文献综述

(一)国内外研究现状

对信号的频率具有选择性的电路称为滤波电路,它的功能是使特定频率范围内的信号通过,而阻止其它频率信号通过[2][3]

早在1915年美国的坎贝尔和德国的瓦格纳各自独立地发展了无源滤波器。纵观滤波器的进程,它可以分为有源滤波器和无源滤波器两大类[7]。可以把无源LCF到有源RCF的过渡称为第一次飞跃,而把有源RCF到有源SCF的过渡称为第二次飞跃。从理论上讲,有源SCF也可看成是从无源LCF直接过渡来的,尽管实际演变过程不是这样。在无源LC滤波器趋于完善之时,有源RC滤波器开始萌芽。1938年Scott研究出RC选频放大器,这是最早的有源RC滤波器的雏形。到1954年Linvill发表使用负阻抗变换器的有源RC滤波器以后,才从滤波器的理论角度受到了注意,开始对有源RC滤波器进行大量的研究。1955 年Sallen-Key应用单放大器的有源RC滤波器为实用设计开辟了途径。1965 年单片集成运放问世,为有源滤波器的迅速发展和普及提供了物质基础。60年代中到70年代初,有关有源网络设计理论和多种设计方法的涌现,是有源网络发展最活跃时期。其中级联法实现高阶有源RC滤波器的理论、设计已臻完善;LC梯形网络有源模拟的低灵敏度性能和模拟电感的差分实现,推进了对于低灵敏度高阶有源滤波器的研究;线性集成电路工艺的发展,研制成用于数字通信设备系统的混合集成有源RC滤波器。1970年后,人们开始注意理想运放模型与实际的特性偏差,致力于减少运放特性不理想的影响的设计理论和方法的研究:用运放有限增益带宽特性导出适于全集成的高频低灵敏度有源R滤波器和有源C滤波器。

有源滤波器是网络理论学科、理论与实践结合极为密切的一个分支。现今有源滤波器的发展已趋成熟阶段,在音频段可与LC滤波器匹敌,尤其在低频和超低频段,无论从性能、成本和体积都优于LC滤波器。

由于有源RC滤波器中的电阻集成需要占用较大的芯片面积,70年代末,开始研究取代电阻的方法。1977年成功地研制成采用MOS管和MOS电容组成的开关来模拟电阻进而完全取代有源RC滤波器中的电阻,构成单片全集成开关电容滤波器。开关电容滤波器是一种 以电荷转移原理为基础的滤波元件,与传统的模拟滤波器相比,它具有易于生产、便于使用 等优点,在各种测试系统中的应用日益广泛[8]。经几十年发展,RC有源滤波器的电路结构已相当成熟[12]。人们在探索处理有源RC滤波器的单片实现时发现,许多有源RC滤波器的特性取决于RC乘积,而在MOS单片处理中,很难得到精确且稳定的RC乘积。然而,在同一块硅片上实现精确且稳定的电容比是不难的。而且与有源RC滤波器相比,开关电容滤波器更易于实现单片集成,适合成批生产,这是滤波器从分立走向全集成的重大突破。80 年代,致力于各类新型滤波器性能提高的研究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。

(二)研究主要成果

1、介质滤波器

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。