久久国产视频23_頻率可自動(dòng)調節的高線(xiàn)性度低通濾波器設計>>深圳市永阜康電子有限公司

_{<form id="o0cbb"></form>}

·I2S數字功放IC/內置DSP音頻算法功放芯片 ·馬達驅動(dòng)IC ·2.1聲道單芯片D類(lèi)功放IC ·內置DC/DC升壓模塊的D類(lèi)功放IC ·鋰電充電管理IC/快充IC ·無(wú)線(xiàn)遙控方案 ·直流無(wú)刷電機驅動(dòng)芯片

當前位置：首頁(yè)->方案設計

頻率可自動(dòng)調節的高線(xiàn)性度低通濾波器設計

文章來(lái)源：更新時(shí)間：2015/7/9 9:48:00

在線(xiàn)咨詢(xún)：

張代明 3003290139

小鄢 2850985542

李湘寧 2850985550

13713728695

0 引言
低頻低通濾波器通常有兩種形式，一種是開(kāi)關(guān)電容型濾波器，另一種是連續時(shí)間型濾波器。開(kāi)關(guān)電容型濾波器的截止頻率由時(shí)鐘頻率和電容的比值來(lái)決定，所以非常精確。但是它有兩個(gè)缺點(diǎn)：首先，由于它的采樣特性，使得它在輸入端需要抗混疊濾波器且在輸出端需要平滑濾波器；其次，時(shí)鐘饋通效應和電荷注入效應會(huì )使濾波器的線(xiàn)性度變差。而連續型濾波器則沒(méi)有上述缺點(diǎn)，所以成為低頻濾波器設計的主流。
而低頻連續型低通濾波器的設計也有兩種形式：一種是R-C-Opamp型，這種實(shí)現形式在低頻應用中，為了實(shí)現大的時(shí)間常數，通常要用大的電阻和電容，故會(huì )占用大量芯片面積并增加成本；而且，由于截止頻率是由電阻和電容的絕對值來(lái)確定，故在電壓、工藝和溫度變化時(shí)會(huì )有很大的偏差，所以，必須用很多控制字來(lái)調節截止頻率，而這又增加了設計的復雜度；另一種是RMOS-C-Opamp型，這種結構用電阻和MOS管來(lái)實(shí)現可變電阻，不僅能夠降低芯片面積，而且還能實(shí)現截止頻率的自動(dòng)調節。
本文采用R-MOS-C-Opamp型結構來(lái)實(shí)現，并且把可變電阻中的MOS管部分放在反饋系統中，因而進(jìn)一步提高了濾波器的線(xiàn)性度。而在截至頻率的自動(dòng)調節方面，則利用開(kāi)關(guān)電容電路來(lái)實(shí)現精確時(shí)間常數控制，從而構成了一個(gè)簡(jiǎn)單而精確的主從型調節網(wǎng)絡(luò )。

1 可變電阻的實(shí)現
差分型可變電阻的實(shí)現可由四個(gè)處在線(xiàn)性區的MOS管M1， M2， M3， M4來(lái)實(shí)現，圖1所示是差分型可變電阻的實(shí)現原理圖。這種結構在理想匹配的情況下具有良好的線(xiàn)性度，但是，這種理想的情況在實(shí)際中是不存在的， MOS管之間的不匹配限制了它的線(xiàn)性度。其等效電阻的計算如式(1) 所示：

式中， Gi是處在線(xiàn)性區的MOS管Mi的跨導，其計算公式如下：

圖1 差分型可變電阻原理圖
為了提高線(xiàn)性度，本文采用改進(jìn)型R-MOS結構，圖2所示是其原理圖。這種結構的優(yōu)點(diǎn)是電阻和MOS管之間的分壓作用可使MOS管兩端的電壓變小，從而改善圖1中的線(xiàn)性度。在這種結構中，處于線(xiàn)性區的MOS管更像一個(gè)電流舵器件而不是一個(gè)電阻器件。它的等效電阻如下：

圖2 改進(jìn)型R-MOS可變電阻原理圖
式中， F 是電壓比例因數，

是M1、M2、M3、M4的平均跨導， VCM是由自動(dòng)調節電路確定的控制共模電壓。其計算公式如下：

2 高線(xiàn)性度低通濾波器的設計

2.1 基于反饋的線(xiàn)性度提高技術(shù)
濾波器是由積分器實(shí)現的。當積分器有兩個(gè)輸入時(shí)，通常會(huì )形成反饋。圖3所示是應用線(xiàn)性度提高技術(shù)的一階濾波器結構。該結構把由MOS和運放組成的積分器看成一個(gè)整體，它的環(huán)路增益為

，這個(gè)增益在低頻時(shí)和運放的直流增益相等，故其整體傳輸函數如下：

圖3 R-MOS-C一階濾波器結構圖
從這個(gè)傳輸函數可以看出，它的線(xiàn)性度依賴(lài)于電阻R2/R1的相對比值。式子的右邊形成了T/T+1的形式，這就意味著(zhù)由于MOS管所引入的非線(xiàn)性位于反饋環(huán)路的里面，環(huán)路增益T=A (R1||ZX)/(R1||ZX+R2) 在濾波器的帶寬內有效減小了MOS管的Vds，從而提高了線(xiàn)性度。但是，這種線(xiàn)性度的提高會(huì )隨著(zhù)輸入頻率的增加而減弱。當輸入信號頻率到達濾波器的截止頻率時(shí)，環(huán)路增益T將變成單位1，從而失去提高線(xiàn)性度的作用。

2.2 自動(dòng)調節電路
本文所設計的自動(dòng)調節電路利用開(kāi)關(guān)電容來(lái)實(shí)現精確時(shí)間常數的控制，從而實(shí)現一個(gè)主從結構的自動(dòng)調節網(wǎng)絡(luò )。其結構如圖4所示。圖4上面的部分左邊是連續時(shí)間通路和開(kāi)關(guān)電容通路，連續時(shí)間通路的時(shí)間常數是ReqCint，開(kāi)關(guān)電容通路的時(shí)間常數是Cint/fclkC1。兩個(gè)時(shí)間常數的差會(huì )反映成積分器的輸出端電壓，這個(gè)電壓通過(guò)右面的電路可形成電流舵MOS管的控制電壓Vc+和Vc-，從而改變連續時(shí)間通路的時(shí)間常數。當平衡時(shí)，Req=1/fclkC1。圖4下面的部分用來(lái)確定電流舵MOS管控制電壓的共模部分�？刂齐妷旱墓材cm是由電壓的比例常數F來(lái)確定的。在整個(gè)環(huán)路中，要設計一個(gè)大的時(shí)間常數RpCp并使其成為環(huán)路的主極點(diǎn)，以穩定整個(gè)環(huán)路。
　

圖4 頻率調節電路圖

2.3 濾波器結構
根據電力網(wǎng)載波通信系統對濾波器的指標要求，結合線(xiàn)性度提高技術(shù)和自動(dòng)調節技術(shù)，本文所設計的四階切比雪夫Ⅰ型低通濾波器的結構如圖5所示。圖中帶交叉箭頭的盒子代表電流舵MOS管組成的可變電阻。該電路在設計時(shí)同時(shí)采用了動(dòng)態(tài)范圍優(yōu)化技術(shù)。

圖5 四階切比雪夫Ⅰ型低通濾波器結構圖

3 仿真結果分析
本文介紹的整個(gè)濾波器的設計是在SMIC0.18 -um CMOS 工藝下完成的，設計面積為545μm×290μm。濾波器的頻率響應如圖6所示。
在PVT變化時(shí)， -3dB截止頻率在164kHz～167kHz內變化，可滿(mǎn)足系統的指標要求。

圖6 濾波器的頻率響應圖

4 結束語(yǔ)
通過(guò)仿真結果顯示，本文的設計方案，無(wú)論是在頻率自動(dòng)調節和響應，還是在濾波器的線(xiàn)性度方面，均可滿(mǎn)足系統的設計指標要求。因而是一種可行的設計方案。

·網(wǎng)絡(luò )主播聲卡專(zhuān)用耳機放大IC-H

M12269 河北發(fā)電機組 HT366 ACM8629 HT338

業(yè)務(wù)洽談：手機：13713728695（微信同號） QQ:3003207580 EMAIL:panbo@szczkjgs.com 聯(lián)系人：潘波

地址：深圳市寶安西鄉航城大道航城創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)園A5棟307/309

在线亚洲人成电影_中文有码国产精品欧美激情_免费大片一级a一级久久三_av天堂东京热无码专区

<sub id="y9i6k"></sub><style id="y9i6k"><dfn id="y9i6k"></dfn></style>