Активные фильтры на основе специализированных усилителей, выполненных на аналоговых базовых матричных кристаллах

• Автор: Зо Мин Аунг
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ АКТИВНЫЕ ГИРАТОРНЫЕ ЗВЕНЬЯ НА ОСНОВЕ АНАЛОГОВЫХ БАЗОВЫХ МАТРИЧНЫХ КРИСТАЛЛОВ.

1.1. Возможности реализации высокочастотных звеньев на гираторах

1.2. Анализ транзисторных гираторных звеньев.

1.3. Аналоговые базовые матричные кристаллы Фархад2 и Феникс.

1.4. Разработка гираторных звеньев, предназначенных для реализации на АБМК

1.4.1. Моделирование схем гираторных звеньев на основе АБМК Фархад2.

1.4.2. Экспериментальные исследования микросхемы, реализованной на АБМК Фархад2.

1.4.3. Моделирование гираторных звеньев, выполненных на основе элементов АБМК Феникс

1.5. Сравнение активных звеньев 2го порядка по обобщенным параметрам.

1.6. Выводы
Глава 2. РАСШИРЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА ЛЕСТНИЧНЫХ ПОЛОСОВЫХ АКТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ
С ПОЭЛЕМЕНТНОЙ ИМИТАЦИЕЙ.
2.1. Преобразования Нортона
2.2. Схемы цепей до и после преобразований Нортона.
2.3.Амплитудночастотные характеристики цепей дои после преобразований.
2.4. Чувствительность лестничных цепей до и после преобразований
2.5. Разработка схемы активных фильтров до и после преобразования
2.6. Определение динамического диапазона в активных полосовых фильтрах до и после преобразований.
2.6.1. Верхняя граница динамического диапазона
2.6.2. Выходные напряжения шума.
2.7.Экспериментальныеисследования полосовых лестничных активных фильтров
2.8. Активные фильтры с многоцелевой обратной связью
2.8.1. Разработка схемы АФ с многопетлевой обратной связью
2.8.2. Экспериментальные исследования АФ.
2.9. Выводы
Глава 3. ЛЕСТНИЧНЫЕ ПОЛОСОВЫЕ АКТИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ
НА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ.
3.1. Требования к усилителям, предназначенным для реализации лестничных активных фильтров с поэлементной имитацией
3.2. Разработка схем специализированных усилителей.
3.3. Лестничные полосовые фильтры, выполненные на основе специализированных усилителей
3.4. Сравнение параметров полосовых фильтров, выполненных на основе ОУ и специализированных усилителей
3.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список литературы


Эти схемы позволяют реализовать передаточные функции любого вида. Они удобны в регулировке, могут быть использованы при низких уровнях приведенных к выходу напряжений шумов. Недостатком схем является большая потребляемая мощность. Микросхемы операционных усилителей являются универсальными компонентами электронных устройств. По этой причине при их реализации стараются обеспечить на должном уровне каждый из многочисленных параметров, характеризующих ОУ (Только основных параметров ОУ более ). Лишь при этом условии возможно широкое применение создаваемых микросхем ОУ и их конкурентность на рынке, начитывающим несколько тысяч различных типов микросхем ОУ. Вместе с тем, при создании на основе ОУ активных фильтров некоторые их параметры оказываются избыточными. Например, при создании полосовых активных фильтров, следует учесть, что статические параметры (входные токи и напряжения смещения, их температурный дрейф) в большинстве случаев не имеют принципиального значения. Это связано с тем, что активные ЯС-фильтры работают в динамическом режиме. Кроме того, требование хорошей воспроизводимости основных характеристик активных ЯС-цепей обязывает проектировать такие схемы, для которых статические погрешности не проводили бы к значительным изменениям параметров и характеристик фильтров. При проектировании активных фильтров достаточно ограничиться требованиями лишь к таким параметрам усилителей, влияние которых является определяющим на изменение характеристик фильтров. Как указывается во многих работах по активным ЯС-цепам [-], наибольшее влияние на основные параметры селективных ЯС-цепей оказывают коэффициенты усиления усилителей, их частотные зависимости, шумовые характеристики и нагрузочные возможности, потребляемые мощности, входные и выходные сопротивления. Таким образом, применительно к использованию в АФ микросхемы ОУ имеют избыточность многих параметров. По этой причине избирательные устройства на базе ОУ потребляют большую мощность, имеют недостаточно широкий частотный диапазон. Кроме того, требуется использование большого числа микросхем ОУ, что увеличивает габариты фильтров. Более просто и экономично создавать активные фильтры, реализованные на основе специализированных усилителей, которые в отличие от ОУ могут быть выполнены на гораздо меньшем количестве транзисторов. Такие специализированные усилители можно реализовать на основе аналоговых базовых матричных кристаллов (АБМК). Если схемотехника специализированных усилителей будет достаточно простой, то на АБМК может быть реализовано несколько усилителей, что позволит на одной - двух микросхемах на основе АБМК реализовать АФ достаточно высокого порядка. При решении задачи создания активных фильтров с широким частотным диапазоном можно использовать гираторные звенья АФ. Как известно [], на основе так называемых трёхтранзисторных гираторов можно создавать высокочастотные активные фильтры, перекрывающие диапазон длинных, средних и коротких радиоволн. Однако для реализации таких фильтров на основе АБМК требуется разработка соответствующих специализированных усилителей. Гираторные фильтры, реализованные на основе АБМК, позволят уменьшить габариты, стоимость и энергопотребление избирательных устройств. Традиционным способом построения фильтров высокого порядка (с передаточной функцией выше третьего порядка) является простое каскадирование звеньев второго и первого порядка [-]. При каскадной реализации передаточная функция обычно представляется в виде произведения сомножителей второго порядка и одного сомножителя первого порядка (при нечетной степени Т(р)). Каждый из этих сомножителей затем реализуется звеном второго или первого порядка. Основным достоинством каскадных фильтров является унификация конструкции и простота расчета и настройки, что объясняется слабым взаимодействием между звеньями. До недавнего времени каскадирование звеньев было основным методом реализации АКС-фильтров высокого порядка, при этом полагалось, что качественные показатели таких фильтров определяются только характеристиками звеньев.