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《通用雙極點(diǎn)高通有源濾波器的設(shè)計(jì)與研究【開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)論文】》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、本科畢業(yè)論文系列開題報(bào)告電子信息工程通用雙極點(diǎn)高通有源濾波器設(shè)計(jì)與研究一、課題研究意義及現(xiàn)狀凡是有能力進(jìn)行信號處理的裝置都可以稱為濾波器。在近代電信設(shè)備和各類控制系統(tǒng)中，濾波器應(yīng)用極為廣泛；在所有的電子部件中，使用最多，技術(shù)最為復(fù)雜的要算濾波器了。濾波器的優(yōu)劣直接決定產(chǎn)品的優(yōu)劣，所以，對濾波器的研究和生產(chǎn)歷來為各國所重視。我國廣泛使用濾波器是50年代后期的事，當(dāng)時(shí)主要用于話路濾波和報(bào)路濾波。經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，我國濾波器在研制、生產(chǎn)和應(yīng)用等方面已納入國際發(fā)展步伐，但由于缺少專門研制機(jī)構(gòu)，集成工藝和材料
2、工業(yè)跟不上來，使得我國許多新型濾波器的研制應(yīng)用與國際發(fā)展有一段距離。--濾波器種類繁多，有些是眾所周知的，有些可能不為大家所熟悉，下面著重介紹近年來發(fā)展很快的幾種濾波器。有源濾波器由下列一些有源元件組成：運(yùn)算放大器、負(fù)電阻、負(fù)電容、負(fù)電感、頻率變阻器（FDNR）、廣義阻抗變換器（GIC）、負(fù)阻抗變換器（NIC）、正阻抗變換器（PIC）、負(fù)阻抗倒置器（NII）、正阻抗倒置器（PII）、四種受控源，另外，還有病態(tài)元件極子和零子。1965年單片集成運(yùn)算放大器問世后，為有源濾波器開辟了廣闊的前景。70年代初期
3、，有源濾波器發(fā)展引人注目，1978年單片RC有源濾波器問世，為濾波器集成邁進(jìn)了可喜的一步。由于運(yùn)放的增益和相移均為頻率的函數(shù)，這就限制了RC有源濾波器的頻率范圍，一般工作頻率為20kHz左右，經(jīng)過補(bǔ)償后，工作頻率也限制在100kHz以內(nèi)。1974年產(chǎn)生了更高頻的RC有源濾波器，使工作頻率可達(dá)GB/4（GB為運(yùn)放增益與帶寬之積）。由于R的存在，給集成工藝造成困難，于是又出現(xiàn)了有源C濾波器：就是濾波器由C和運(yùn)放組成。這樣容易集成，更重要的是提高了濾波器的精度，因?yàn)橛性碈濾波器的性能只取決于電容之比，與電容
4、絕對值無關(guān)。但它有一個主要問題：由于各支路元件均為電容，所以運(yùn)放沒有直流反饋通道，使穩(wěn)定性成為難題。1982年由Geiger、Allen和Ngo提出用連續(xù)的開關(guān)電阻（SR）去替代有源RC濾波器中的電阻R，就構(gòu)成了SRC濾波器，它仍屬于模擬濾波器。但由于采用預(yù)置電路和復(fù)雜的相位時(shí)鐘，使這種濾波器發(fā)展前途不大?？傊?，由RC有源濾波器為原型的各類變種有源濾波器去掉了電感器，體積小，Q值可達(dá)1000，克服了RLC無源濾波器體積大，Q值小的缺點(diǎn)。但它仍有許多課題有待進(jìn)一步研究：理想運(yùn)放與實(shí)際特性的偏差的研究；由
5、于有源濾波器混合集成工藝的不斷改進(jìn)，單片集成有待進(jìn)一步研究；應(yīng)用線性變換方法探索最少有源元件的濾波器需要繼續(xù)探索；元件的絕對值容差的存在，影響濾波器精度和性能等問題仍未解決；由于R存在，集成占芯片面積大，電阻誤差大（20%～30%），線性度差等缺點(diǎn)，使大規(guī)模集成仍然有困難。盡管有這么多問題，RC有源濾波器的理論和應(yīng)用仍在持續(xù)發(fā)展中。二、課題研究的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)1．確定類型在設(shè)計(jì)一個濾波器之前，必須首先根據(jù)課題的需要確定濾波器的類型。2．研究和設(shè)計(jì)確定了濾波器類型后，就可以去查閱相關(guān)濾波器的資料。首
6、先去了解雙極點(diǎn)巴特沃斯低通有源濾波器的傳輸函數(shù)及濾波特性，并掌握其設(shè)計(jì)方法，然后通過一些元件及參數(shù)的改變來完成雙極點(diǎn)高通有源濾波器的設(shè)計(jì)。3．性能分析和計(jì)算機(jī)仿真在完成通用雙極點(diǎn)高通有源濾波器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)仿真，通過仿真結(jié)果對原來的電路進(jìn)行和參數(shù)的優(yōu)化，以提高極點(diǎn)高通有源濾波器的性能。4.完成預(yù)期目的掌握了通用雙極點(diǎn)高通有源濾波器的設(shè)計(jì)方法，制作出相應(yīng)的濾波器電路，通過計(jì)算機(jī)仿真，通過結(jié)果的分析對通用雙極點(diǎn)高通有源濾波器進(jìn)行研究來優(yōu)化電路。三、課題研究的方法及措施通過分析所研究課
7、題的主要內(nèi)容，抓住核心，通過網(wǎng)絡(luò)，圖書館等去查閱大量報(bào)刊、文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)資源來了解各種濾波器的濾波特性、傳輸函數(shù)及設(shè)計(jì)方法等資料、并通過整理分析，學(xué)習(xí)并掌握各種濾波器的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)課題需要，設(shè)計(jì)通用雙極點(diǎn)有源高通濾波器。首先，研究歸一化的低通濾波器的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出巴特沃斯低通濾波器，然后學(xué)習(xí)去歸一化的方法，經(jīng)過適當(dāng)?shù)念l率變換方法得到高通濾波器，設(shè)計(jì)出符合要求的有源高通濾波器，最后對設(shè)計(jì)的電路仿真。為了解所設(shè)計(jì)濾波器的性能并方便改進(jìn)，通過學(xué)習(xí)掌握一些計(jì)算機(jī)仿真方法，比如：Multisim2001、Psp
8、ice。然后通過這些軟件對所設(shè)計(jì)的濾波器進(jìn)行仿真，根據(jù)分析仿真結(jié)果，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足，來改進(jìn)優(yōu)化濾波器的元件及參數(shù)，從而來提高濾波器的性能。四、課題研究進(jìn)度計(jì)劃畢業(yè)設(shè)計(jì)期限：自2010年10月20至2011年4月1日。第一階段（2周）：第一周前3天分析任務(wù)，4天收集各種資料，刪選并整理，4天進(jìn)行系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì),3天向老師咨詢并作修改完善。第二階段（2周）：2天內(nèi)完成開題報(bào)告、4天對資料進(jìn)行概括總結(jié)分析完成文獻(xiàn)綜述、3天進(jìn)行外文翻譯，4天向老師咨詢并作修
