對數(shù)域壓擴濾波器（電路）的設(shè)計及應(yīng)用研究.pdf

1、對數(shù)域壓擴技術(shù)利用BJT晶體管等有源器件的指數(shù)I-V特性,對信號作對數(shù)壓縮處理,大大降低了電路內(nèi)部節(jié)點電壓的擺幅,能在低電源電壓下保持大信號動態(tài)范圍和高工作頻率,該技術(shù)的主要應(yīng)用是設(shè)計具有低電壓、寬調(diào)諧范圍、高工作頻率和寬動態(tài)范圍特性的連續(xù)時間全集成濾波器——對數(shù)域濾波器(或電路).該文首先介紹了對數(shù)域壓擴技術(shù)利用的有源器件的特性,對數(shù)域壓擴濾波的基本原理及靜態(tài)和動態(tài)跨導線性原理;基于基本對數(shù)域積分器的電路拓撲結(jié)構(gòu),給出了單輸入反相對數(shù)

2、域積分器、單輸入同相對數(shù)域積分器,差分雙輸入對數(shù)域積分器及甲乙類對數(shù)域積分器等不同結(jié)構(gòu)的對數(shù)域積分器的電路實現(xiàn),考察了對數(shù)域積分器和線性Gm-C積分器的功耗特性,通過對比指出對數(shù)域濾波器(電路)在低電源電壓下更具低功耗優(yōu)勢;并以對數(shù)域積分器電路為例,討論了晶體管非理想因素對對數(shù)域濾波電路性能的影響并提出了有效的補償措施.接著,該文依次闡述了幾種可行的對數(shù)域濾波電路綜合設(shè)計方法,其一是基于LC梯形網(wǎng)絡(luò)運算模擬的對數(shù)域濾波器設(shè)計方法,采用該

3、方法設(shè)計實現(xiàn)了三階切比雪夫低通對數(shù)域濾波器、五階切比雪夫低通對數(shù)域濾波器和二階帶通對數(shù)域濾波器,并通過仿真分析驗證了設(shè)計的可行性;其二是基于柏努利單元電路的晶體管級對數(shù)域濾波器設(shè)計方法,給出了采用該方法設(shè)計得到的有損對數(shù)域積分器和二階低通對數(shù)域濾波器的電路實現(xiàn),并通過仿真分析考察了其幅頻特性;其三是基于狀態(tài)空間方程的對數(shù)域濾波器(電路)設(shè)計方法,并基于該方法利用全NPN指數(shù)跨導單元電路改進了一二階對數(shù)域振蕩器的設(shè)計,而后基于該方法設(shè)計了