專利名稱：模擬有源低通濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濾波電路設(shè)計(jì)與信號處理，特別是模擬有源低濾波電路的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
有源濾波電路在電路設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到，特別是低通濾波電路，是模擬信號處理電路設(shè)計(jì)的基本、常用電路?，F(xiàn)有模擬有源濾波電路的設(shè)計(jì)基本采用運(yùn)放與無源器件結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，受限于 無源器件的漏電流、自身電感等靜態(tài)性能以及分布電容、分布電感等動(dòng)態(tài)性能，很難實(shí)現(xiàn)低 頻段信號的濾波電路設(shè)計(jì)以及高頻段濾波電路的設(shè)計(jì)。另一方面，無源器件的電器性能穩(wěn) 定性較差，容易受到環(huán)境變化的影響，使濾波電路的穩(wěn)定性難于保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種模擬有源低通濾波電路。本發(fā)明所要解決的問題是提高模擬有源低通濾波電路的穩(wěn)定性，解決低頻段與高 頻段信號處理領(lǐng)域模擬有源低通濾波電路的設(shè)計(jì)問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種，包括—模擬信號輸入端，是外部信號進(jìn)入模擬有源低通濾波電路的輸入端口 ；一可變增益控制放大器，是電路的放大與濾波器件；一模擬信號輸出端，是模擬有源低通濾波電路的輸出端口 ；一帶寬控制電路，控制電路對信號濾波性能的參數(shù)；一增益控制電路，控制電路對信號放大性能的參數(shù)。其中，一模擬信號輸入端將信號傳輸至一可變增益控制放大器，通過調(diào)整一帶寬 控制電路的電路參數(shù)實(shí)現(xiàn)對一可變增益控制放大器的控制作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路對模擬 信號的有源低通濾波作用，整個(gè)電路的輸出端口為一模擬信號輸出端。同時(shí)還可通過一增 益控制電路對增益敏感元件的調(diào)整實(shí)現(xiàn)對一可變增益控制放大器的控制作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整 個(gè)電路對模擬信號的放大控制。


圖1示出模擬有源低通濾波電路結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的模擬有源低通濾波電路作一詳細(xì)說明，以便對本發(fā)明有 更進(jìn)一步的了解和認(rèn)同。如圖1所示模擬有源低通濾波電路包括一模擬信號輸入端——作為外部信號進(jìn)入模擬有源低通濾波電路的輸入端口 ；一可變增益控制放大器——作為電路的放大與濾波器件；
一模擬信號輸出端——作為模擬有源低通濾波電路的輸出端口 ；一帶寬控制電路——控制電路對信號濾波性能的參數(shù)；一增益控制電路——控制電路對信號放大性能的參數(shù)。其中，一模擬信號輸入端將信號傳輸至一可變增益控制放大器，通過調(diào)整一帶寬 控制電路的電路參數(shù)實(shí)現(xiàn)對一可變增益控制放大器的控制作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路對模擬 信號的有源低通濾波作用。下面對采用可變增益控制放大器作為主要功能器件，實(shí)現(xiàn)模擬信號有源低通濾波 的理論依據(jù)進(jìn)行表述。信號的頻率，是信號單位時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。簡單來說，在信號幅度動(dòng) 態(tài)范圍較小時(shí)，是由信號電壓最大上升速率決定的。低通濾波電路是容許低于截至頻率的信號通過，但高于截止頻率的信號不能通過 的電子濾波裝置。壓擺率是集成運(yùn)算放大器件的共有特性參數(shù)之一，壓擺率既是運(yùn)算放大器輸出電 壓的轉(zhuǎn)換速率，單位有通常有V/s，V/ms和V/μ s三種，它反映的是運(yùn)算放大器在速度方面 的指標(biāo)，表示運(yùn)放對信號變化速度的適應(yīng)能力，是衡量運(yùn)算放大器在大幅度信號作用時(shí)工 作速度的參數(shù)。信號頻率越高，要求運(yùn)算放大器的壓擺率也越大。當(dāng)輸入信號變化斜率的 絕對值小于壓擺率時(shí)，輸出電壓才按線性規(guī)律變化。綜合以上理論，集成運(yùn)算放大器件，對頻率低于運(yùn)算放大器壓擺率表現(xiàn)能力的信 號有通過作用，對頻率高于運(yùn)算放大器壓擺率表現(xiàn)能力的信號有抑制作用。特定的可變增益控制放大器的增益帶寬積是固定的，與壓擺率成正比，受益于集 成電路的工藝精度，其一致性與穩(wěn)定性非常好?？勺冊鲆婵刂品糯笃髟鲆娴脑O(shè)定范圍唯一 決定可變增益控制放大器的最大帶寬。這樣就可以通過調(diào)整帶寬控制電路的電路參數(shù)實(shí)現(xiàn) 對可變增益控制放大器的控制作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路對模擬信號的有源低通濾波作用。 選定可變增益控制放大器具有穩(wěn)定的增益帶寬積，較小的增益帶寬積器件，可以用于低頻 段低通濾波器的設(shè)計(jì)，較大的增益帶寬積器件，可以用于高頻段低通濾波器的設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
一種模擬有源低通濾波電路。其包括一模擬信號輸入端，是外部信號進(jìn)入模擬有源低通濾波電路的輸入端口；一可變增益控制放大器，是電路的放大與濾波器件；一模擬信號輸出端，是模擬有源低通濾波電路的輸出端口；一帶寬控制電路，控制電路對信號濾波性能的參數(shù)；一增益控制電路，控制電路對信號放大性能的參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬有源低通濾波電路，其特征在于一模擬信號輸入端將信 號傳輸至一可變增益控制放大器，通過調(diào)整一帶寬控制電路的電路參數(shù)實(shí)現(xiàn)對一可變增益 控制放大器的控制作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路對模擬信號的有源低通濾波作用，整個(gè)電路的 輸出端口為一模擬信號輸出端。同時(shí)還可通過一增益控制電路對增益敏感元件的調(diào)整實(shí)現(xiàn) 對一可變增益控制放大器的控制作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路對模擬信號的放大控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬有源低通濾波電路，其特征在于電路的有源低通濾波作 用是通過對一可變增益控制放大器的控制間接實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一可變增益控制放大器，其特征在于一可變增益控制放大器 的最大帶寬由其芯片的壓擺率決定，同時(shí)可調(diào)整一帶寬控制電路的電路參數(shù)實(shí)現(xiàn)對一可變 增益控制放大器的控制作用，設(shè)定其增益范圍，不同的增益范圍設(shè)定值對應(yīng)相應(yīng)的信號通 帶帶寬范圍，通常其增益帶寬積為常數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種模擬有源低通濾波電路。其包括一模擬信號輸入端——作為外部信號進(jìn)入模擬有源低通濾波電路的輸入端口、一可變增益控制放大器——作為電路的放大與濾波器件、一模擬信號輸出端——作為模擬有源低通濾波電路的輸出端口、一帶寬控制電路——控制電路對信號濾波性能的參數(shù)、一增益控制電路——控制電路對信號放大性能的參數(shù)。選用可變增益控制(VGC)放大器作為電路主要元器件，實(shí)現(xiàn)模擬信號的有源低通濾波處理。較常規(guī)有源低通濾波電路設(shè)計(jì)方法，該方法有設(shè)計(jì)思路簡單，電路性能穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H03H11/00GK101834580SQ201010168389
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者劉繼國 申請人:劉繼國