基于元件級信號流圖模擬的高階集成濾波器設(shè)計方法研究.pdf

1、本文在系統(tǒng)地研究了國內(nèi)外全集成連續(xù)時間濾波器設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，總結(jié)并提出了基于元件級模擬的正則信號流圖(SFG，Signal Flow Graph)集成濾波器設(shè)計方法。文中運用所提出的方法，給出了基于元件級模擬的含有傳輸零點的帶通濾波器、全極點高通濾波器、含有傳輸零點的高通濾波器、全極點帶阻濾波器和含有傳輸零點的帶阻濾波器的SFG，并對各種SFG的有源實現(xiàn)用SPICE進行了仿真驗證和敏感度分析，取得了一些成果。本文的主要創(chuàng)新點有：

2、>　　 1.系統(tǒng)地提出基于元件級模擬的正則SFG濾波器設(shè)計方法。該方法有三種選擇流圖結(jié)點的方式，文中稱之為結(jié)點電壓法SFG模擬、網(wǎng)孔電流法SFG模擬和結(jié)點電壓和網(wǎng)孔電流的混合SFG模擬。對于同一個梯形原型應(yīng)用不同的流圖結(jié)點選擇方式，可以得到不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　 2.提出了選擇流圖結(jié)點方式時應(yīng)遵守的原則。按照文中提出的原則選擇流圖結(jié)點，可以解決△型電容環(huán)路和T型電感割集帶來的非正則問題，得到正則的跳耦濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所提出

3、的低敏感度正則帶通濾波器電路拓?fù)洌晒Φ赜糜趲в杏邢迋鬏斄泓c的高階集成帶通濾波器設(shè)計，具有很強的工程應(yīng)用價值。
　　 3.通過比較不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的敏感度特性，總結(jié)并提出了應(yīng)用該SFG設(shè)計方法時，影響所綜合有源濾波器幅頻特性的三個主要因素：流圖的正則性、電路拓?fù)涞奶顚ΨQ性和RC元件參數(shù)分布范圍。為減弱RC元件參數(shù)分布范圍對濾波器幅頻特性的影響，提出應(yīng)用Norton變換改善無源梯形電路的元件分布范圍，變換后的梯形電路仍然適用基于元件

4、級模擬的正則SFG方法，最終得到的有源電路可成功地改善濾波器的幅頻特性。
　　 4.提出了基于元件級模擬的SFG設(shè)計方法相對于其他設(shè)計方法的主要缺點：對全差分運放的非理想特性較為敏感，從而在高頻端容易受到寄生零極點的影響，幅頻特性會出現(xiàn)較大變化，甚至影響穩(wěn)定性。本文提出了一種改善其影響的方法：通過流圖運算法則，對元件級模擬的SFG的拓?fù)溥M行微調(diào)，達到調(diào)節(jié)寄生零極點出現(xiàn)的頻率、改善有源電路幅頻特性的目的。
　　 5.提出了