【導(dǎo)讀】狀、存在問題及研究的實(shí)際意義；確課題任務(wù)、撰寫文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告；和參數(shù)，并歸一化，換算成實(shí)際頻率下的電路參數(shù)；應(yīng)的電路圖,根據(jù)原型LC梯形電路的積分時(shí)間常數(shù)確定相應(yīng)電流傳送器電路的元件參數(shù)；第11～13周：撰寫設(shè)計(jì)說明書，整理資料，準(zhǔn)備答辯；第14周：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。

　　

【正文】 CA Bi VV VV 212122222CCggCgssCsgmmmm?? 12CC 211CCgm 高通濾波 0??? BA Ci VV VV 21 212222CCggCgsssmmm ?? 12CC 211CCgm 帶阻濾波 CAiB VVVV ???0 212122221212CCggCgssCCggsmmmmm??? 12CC 211CCgm 通過設(shè)計(jì)二階濾波器電路， 對該電路進(jìn)行了電路分析，得到了電壓傳輸函 數(shù) 、品質(zhì)因素 Q，頻率 0? ，實(shí)現(xiàn)了低通、高通、帶阻、帶通濾波器。最后通過 PSpice仿真來驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性。 二階濾波器的仿真 根據(jù)自己設(shè)計(jì)的電路圖，算出仿真所需要的參數(shù)。首先我們算出實(shí)現(xiàn)各個(gè)濾波器的Q值和頻率 0? 。 Q值取決于電容 1C 與 2C 之比，因而 Q值精度較高，但不能外調(diào)，即只適用于 Q值固定的場合；在 1C 、 2C 固定之后， 0? 決定于 mg ， 21 mmm ggg ?? 。即210 / CCgm?? 0? 可通過調(diào)節(jié) mg 來調(diào)節(jié)。 其次，我們算出它們實(shí)現(xiàn)在不同濾波器中傳輸函數(shù)分別為： 低通濾波 : 21212222121CCggCgssCCggmmmmm?? （ ） 0?無源梯形高階高通濾波器的模擬設(shè)計(jì) 17 帶通濾波 : 212122222CCggCgssCsgmmmm?? （ ） 高通濾波 : 21212222121CCggCgssCCggmmmmm?? （ ） 帶阻濾波 : 212122221212CCggCgssCCggsmmmmm??? （ ） C110nC21n00R11kR21kR41k0000ot aot a1xyzot a1ot a1xyzV11Va c0Vd c 圖 低通濾波器仿真電路圖 圖 低通濾波器幅頻特性 無源梯形高階高通濾波器的模擬設(shè)計(jì) 18 C110nC21n00R11kR21kR41k0000ot aot a1xyzot a1ot a1xyzV11Va c0Vd c 圖 帶通濾波器仿真電路圖 圖 帶通濾波器幅頻特性 C110nC21n00R11kR21kR41k0000ot aot a1xyzot a1ot a1xyzV11Va c0Vd c 圖 高通濾波器仿真電路圖 無源梯形高階高通濾波器的模擬設(shè)計(jì) 19 圖 高通濾波器幅頻特性 0ot aot axyzot a1ot axyz 000. 00 7V21Vac0Vdc0R41kR51kV31Vac0Vdc 圖 帶阻濾波器仿真電路圖 圖 帶阻濾波器幅頻特性 3. 4 仿真結(jié)果分析 通過 PSpice仿真波形可以看出，在電路的設(shè)計(jì)中，其濾波器的特性與理論分析相符合，表明設(shè)計(jì)的成功。但由于 軟件本身的顯示效果的局限性，沒能達(dá)到最好的波形效果。但仿真基本是成功的，達(dá)到了預(yù)期的效果，結(jié)果令人滿意。 無源梯形高階高通濾波器的模擬設(shè)計(jì) 20 小 結(jié) 本章設(shè)計(jì)了用二個(gè) OTA 和電容構(gòu)成的電流模式二階濾波器。沒有使用電阻，便于實(shí)現(xiàn)集成。對該電路進(jìn)行了分析，得到了電壓傳輸函數(shù)。最后用 Pspice 對該濾波器電路進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明，該濾波器設(shè)計(jì)正確，理論分析與仿真結(jié)果相吻合。電路具有如下特點(diǎn)：（ 1）能實(shí)現(xiàn)二階低通、帶通、高通、帶阻濾波函數(shù)；（ 2）電路結(jié)構(gòu)簡單；（ 3）具有的元器件較少；（ 4） Q， 0? 可調(diào)。 無源梯形高階高通濾波器的模擬設(shè)計(jì) 21 第 4 章 結(jié)束語 本設(shè)計(jì)主要研究了梯形無源高通模擬濾波器的設(shè)計(jì)。濾波器主要用來處理連續(xù)時(shí)間信號，在很多方面都有廣泛的應(yīng)用。 對于梯形模擬運(yùn)算跨導(dǎo)放大器的基本性質(zhì)，以及由這些跨導(dǎo)如何來構(gòu)成模 擬電阻以及模擬電感等基本元件?？梢允褂眠@些元件把無源 RLC 梯形濾波器很方便的轉(zhuǎn)換成有源 OTAC 梯形模擬濾波器。而且還簡要的介紹了設(shè)計(jì) OTAC 濾波器的一些方法。 再次，給出了一個(gè)具體無源高通高階模擬的 OTA 電路，把該 OTA 用于設(shè)計(jì) OTAC梯形 模擬濾波器。通過對所設(shè)計(jì)的 OTAC 梯形模擬濾波器進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果說明用OTA 元件和電容來代替 RLC 中的無源元件后，濾波器的響應(yīng)幾乎與無源 RLC 梯形濾波器的響應(yīng)是一樣的。由于高階的濾波器用有源 OTAC 梯形模擬濾波器來實(shí)現(xiàn)會使有源元件增多，從而導(dǎo)致功耗增大，集成芯片的面積增加，從而使成本上升，因而，對于高階的濾波器，一般不使用此方法。 雖然無源梯形高階高通模擬濾波器在許多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，但是現(xiàn)在面臨的問題是如何將它進(jìn)行集成。在將濾波器進(jìn)行集成時(shí)，面臨著許許多多的困難和挑戰(zhàn)。在集成連續(xù)時(shí)間濾波器的設(shè)計(jì)中 ，如何保證濾波器精確的和穩(wěn)定的元件值，使其響應(yīng)與理論值相接近。再次就是集成連續(xù)時(shí)間濾波器的動態(tài)范圍。特別是在高 Q 值和低電壓的設(shè)計(jì)中，因而一般在設(shè)計(jì)中通過平衡結(jié)構(gòu)來解決這個(gè)問題。但是高 Q 值的濾波器的設(shè)計(jì)成為連續(xù)時(shí)間濾波器設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。另外，濾波器的截止頻率需要不斷變化，可以通過調(diào)整偏置電壓或電流的方法來解決，但是在實(shí)際的應(yīng)用中，怎樣得到精確的偏置電壓和電流也成為一大障礙。此外，隨著高頻應(yīng)用的增多，需要提高濾波器的截止頻率。因而，設(shè)計(jì)單片高頻集成濾波器成為當(dāng)今的一個(gè)研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。 無源梯形高階高通濾波器的模擬設(shè)計(jì) 22 參考文獻(xiàn) [1] 黃繼業(yè)、潘松， ORCAD技術(shù)實(shí)用教程，科學(xué)出版社， 2021 [2] 韓雁，專用集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)，成都電子科技大學(xué)出版社 ， [3] 夏宇文， 模擬；濾波器 設(shè)計(jì)教程， 北京航空航天大學(xué)出版社， 88120 [4] 陸重陽、盧東華， 模擬電子 技術(shù)及其發(fā)展趨勢， 微電子技術(shù)第 31 卷， 2021 年 2 月 [5] 王金明、楊吉斌， 模擬 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與 ORCAD 電子工業(yè)出版社， 433446 [6] 荀殿棟、徐志軍， 模擬 電路設(shè)計(jì)實(shí)用手冊，電子工業(yè)出版社， 724728 [7] ，基于 ORCAD 的實(shí)用 例程 設(shè)計(jì)，科學(xué)出版社， 6569 [8]電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐教程，機(jī)械工業(yè)出版社， [9] 侯伯亨、朱端， 模擬 系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，西安電子科技大學(xué)出版社， 111120 [10] ALTERA CORPORATION ， ORCAD10 用戶指南， 2021 年 2 月， 3435 [11] 孫海平， CAD 綜合實(shí)用教程， 清華大學(xué)出版社， 2021 年 7 月， 264270 [12] 劉明業(yè)， 硬件描述語言 VHDL， 清華大學(xué)出版社， 2021 年 6 月， 6575 [13]高順全 .濾波器綜合法設(shè)計(jì)原理 .北京 :人民郵電出版社， 2021 [14] WaiKai .北京 :人郵電出版社， 2021 [15]李軍 .有源濾波器設(shè)計(jì) .北京 :人民郵電出版社， 2021 [16] 曾繁泰、陳美金， ORCAD 程序設(shè)計(jì)，清華大學(xué)出版社， 2021， 370390 [17] 何怡剛，固體電子學(xué)研究與進(jìn)展， 1998， 18(3)， 252256。 [18]Banu ,M., Tsividis , Y., An elliptic continuoustime CMOS filter with onchip automatic tuning, SolidState Circuits ,IEEE Journal of ,Volume 20,Issue 6,Dec, 1985,11141121 [19]Park, ., Schaumann ,R.,A highfrequency CMOS linear trans conductance Element ,Circuits and Systems ,IEEE Transactions on ,Volume 33,Issue 11,Nov, 1986,11321138 [20]Krummenacher,F.,Joehl,N.,A 4MHz CMOS continuoustime filter with onchip automatic tuning ,SolidState Circuits ,IEEE Journal of ,Volume 23, Issue 3,June,1988,750758 無源梯形高階高通濾波器的模擬設(shè)計(jì) 23 致 謝 時(shí)光荏苒，四年的大學(xué)生活轉(zhuǎn)瞬即逝，回顧求學(xué)歷程，每一個(gè)小小的進(jìn)步無不是親人、老師、朋 友關(guān)心、鼓勵和鞭策的結(jié)果。 首先要向我的老師周細(xì)鳳表示衷心的感謝和深深的敬意。本文是在周細(xì)鳳老師的悉心指導(dǎo)和鼓勵下完成的。四年來，無論在學(xué)習(xí)上還是在生活中，周老師都給予我莫大的幫助和鼓勵。從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題到最后完成，始終得到周老師悉心的指導(dǎo)。周老師敏銳的洞察力、淵博的知識以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺。在大學(xué)期間，周老師盡可能的為我創(chuàng)造一個(gè)良好的研究和學(xué)習(xí)環(huán)境，才使得本課題比 較順利的完成，并且在生活上給予我極大的關(guān)心和幫助。在此，謹(jǐn)向周細(xì)風(fēng)老師及其家人表示衷心的感 謝和崇高的敬意！ 還要特別感謝同一班級的同學(xué)們，在我設(shè)計(jì)過程中給予的指導(dǎo)、關(guān)心和幫助，他（她）們無私的幫助和熱情的解答給本人留下了深刻的印象。 我還要衷心的感謝實(shí)驗(yàn)室的所有同學(xué)們，他們給予了我許多的鼓勵、啟和幫助，使我感受到集體的溫暖和互相協(xié)作的快樂。 最后，還要感謝我的家人，他（她）們對不僅給予了我精神上的支持，而且他（她）們自己在精神上和生活上做出了巨大的犧牲，始終激勵我在求知的道路上勇往直前，在此謹(jǐn)向他（她）們致以深深的敬意和歉意！ 再次感謝所有關(guān)心、支持、幫助過作者的親人、師長和朋友。由于本人學(xué)識淺 薄，水平有限，畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的謬誤和不妥之處一定不少，懇請各位老師批評指正。