高功率低通滤波器的设计

高功率低通滤波器是微波电路中的关键部件。介绍了高功率低通滤波器的设计新方法,对滤波器中的关键元件电感的设计进行了详细的描述,并且对电容进行了热设计分析。电容的设计思想来源于微带高低阻抗线低通滤波器和集中参数低通滤波器,实现方便,与高低阻抗线低通滤波器相比,可以承受更高的功率容量,最后进行了实例性能测试,与测试电性能指标一致,并且满足功率容量的要求,通过相关试验证明了该设计的可行性。     

一种低功耗高线性Gm-C滤波器的设计

设计了一种应用于W-CDMA零中频接收机系统的跨导-电容(Gm-C)低通滤波器及其调谐电路。该接收机中的滤波器采用截止频率为2.2 MHz的3阶巴特沃斯滤波器,在10 MHz频率处的阻带衰减达到34 d B。电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺模型,在电源电压为1.8 V时,滤波器的IIP3可达到21.13 d Bm,电路功耗为3.31 m W。同时,该滤波器采用开关电容调谐电路来精确控制滤波器的截止频率,将截止频率的偏差降低到3%以下。     

宽频二阶程控低通滤波器的设计

设计了一种宽频二阶程控低通滤波器.二阶低通滤波电路由模拟乘法器、电流反馈运算放大器、可编程电阻网络及电容构成,充分利用了模拟乘法器和电流反馈运算放大器的优点,并通过主控电路调节数模转换电路的输出电压和低通滤波电路可编程电阻网络的值,实现截止频率程控.该滤波器具有截止频率高、信号处理范围宽、速度高等特点.     

双MOCCII的电流模式多功能滤波器的设计

提出了一种基于多输出电流传输器的二阶多功能电流模式滤波器,该电路采用单输入单输出的形式,电路结构十分简单,仅有二个有源器件,四个电容或阻抗构成;这一结构可以实现高通、带通、低通滤波器,且电容均接地.此外,所产生的电路具有很低的灵敏度.最后对所引入的第二代多输出电流传输器及提出的滤波器进行了PSPICE仿真和理论计算.     

微波低通滤波器电路设计

以集总元件来设计滤波器电路,那么当电路在微波频率下使用时,分立元件在这种频率下就会产生寄生效应,甚至不能正常工作,因此需要用分布元件代替。根据理查德定理和科洛达恒等关系论述了如何以传输线来代替集总元件完成低通滤波器在微波频段的电路功能。并在ADS仿真软件中将以分立元件构造的截止频率为1GHz的三阶巴特沃斯低通滤波器转换为以微带线构造的低通滤波器,利用ADS的矩量仿真法对电磁场进行计算,该滤波器在1GHz下的插入损耗为-3dB,在1.448GHz下插入损耗为-20dB,完全适用于微波频段。     

一种带有隔离技术的高频压控振荡器

提出一种带有谐振电路隔离技术的电感电容压控振荡器。该技术通过两个三极管将谐振电路和其它电路隔离,减少了谐振电路中等效电容的大小,进而增加了电感电容压控振荡器的振荡频率。提出的电感电容压控振荡器采用华虹NEC的0．181xmSiGeBiCMOS工艺,振荡频率达到12．35GHz。在其它性能相同的情况下,提出的电感电容压控振荡器的振荡频率比典型的电感电容压控振荡器的振荡频率高出20％以上。     

基于分离指标的宽阻带低通滤波器设计

常见的开路短截线和阶跃阻抗结构在微带低通器设计中较为成熟,但是这些结构的低通滤波器受到寄生通带的影响,阻带不够宽;提出了一种基于分离指标的宽阻带低通滤波器设计方法,利用计算机仿真软件ADS,对常见的阶跃阻抗低通滤波器进行结构改进;该方法将低通滤波器设计指标重点分为滚降率和宽阻带抑制两部分,分别利用椭圆滤波器和巴特沃斯滤波器的本身特性实现设计目的,最后进行级联优化;此结构综合设计方法简单严谨,易于实现,改进的低通滤波器性能优越,实现了宽阻带的设计需求,通带0~3 GHz,插入损耗<0.5 dB,阻带4~12 GHz,抑制>45 dB。     

基于共平面波导的可调低通滤波器的设计和制作

介绍了一种使用多触点MEMS开关实现的新型可调微波MEMS低通滤波器,应用MEMS制作工艺在石英衬底上实现滤波器结构.滤波器基于慢波共平面波导周期性结构,具有尺寸小、插损低、可与单片微波集成电路工艺兼容等优点.滤波器截止频率的大小取决于MEMS开关的状态.实验结果表明,当MEMS开关受到激励时,低通滤波器的3-dB截止频率从12.5GHz转换至6.1GHz,带内纹波小于0.5dB,带外抑制大于40dB,开关的驱动电压在25V左右.     

Ku波段0.18μm CMOS压控振荡器电路设计

在TSMC 0.18μm RF CMOS工艺下设计了一个Ku波段电感电容压控振荡器,该电路采用NMOS交叉耦合型,结合滤波技术降低相位噪声,并利用开关电容阵列为其扩频,使电路获得卓越的性能。后仿真结果表明,该电路实现了10 GHz~14 GHz的宽调频,在整个频带内其相位噪声低于-112 dBc/Hz在1 MHz的偏移处;在1.8 V的电压下,核心电路工作电流为5 mA。     

一种用于可穿戴式生理参数检测的集成电路

提出了一种用于处理光电容积脉搏波信号的集成电路结构,将主要应用于可穿戴式多生理参数检测,例如血压、血氧、心率等。电路包括直流、交流分量分离电路,直流分量读出电路,低通滤波器,以及矩形波产生电路。直流、交流分量分离电路由跨阻放大器和金属氧化物半导体晶体管-双极晶体管(MOS-Bipolar)虚拟电阻构成,可以实现0.07-0.7 Hz的高通截止频率;低通滤波器可以实现16 Hz的低通截止频率。电路采用标准0.13μm CMOS工艺设计,电源电压1.2 V。     

基于单片MO-CDCTA的高集成低功耗高阶有源低通滤波器的设计

针对高阶滤波器体积大和功耗高的问题,提出了一种基于多输出电流差分级联跨导放大器的电流模式n阶低通滤波电路。该电路不含任何电阻,仅使用1个新的多输出电流差分级联跨导放大器和若干接地电容,能实现任意阶低通滤波器功能。使用CADENCE进行设计和调试,电路芯片面积仅0.04 mm~2,仿真功耗仅4.18 mW,最大3 dB截止频率500 MHz。三阶巴特沃斯低通滤波器仿真与瞬态响应实验证明了理论的正确性。     

基于集成运放的通用阻抗变换器

运算放大器实质上是高增益的直接耦合放大电路,简单理解就是一种具有极高增益的电压放大器,集成运算放大器是集成电路的一种,简称集成运放,它常用于各种模拟信号的运算,例如比例运算、微分运算、积分运算等,由于它的高性能、低价位,在模拟信号处理和发生电路中几乎完全取代了分立元件放大电路.通用阻抗变换器(GIC)是一种有源 RC 电路,以集成运放为基础,并且由于电路中只有固定电阻和电容,将电路中的元件按照自己需要灵活改变大小和类型,可以组成不同的阻抗类型.我们利用若干个可变数值电阻或电容即可完成电路设计,所以实现起来异常方便.它可用来在有源滤波器电路综合中模仿像电感一类与频率有关的器件.本文就主要介绍双运放通用阻抗变换器的原理及应用.     

差动电容小位移传感器检测电路设计

介绍了一种用于差动电容式小位移传感器的信号检测电路。该电路由相敏检波电路、移相电路以及低通滤波器三部分组成,采用相敏检波原理,能很好地实现0.15mm以内的位移测量,并能够很好地判断出位移的方向。该电路结构简单、便于调试、使用方便、成本低。采用该检测电路对差动电容小位移转换电桥的输出信号进行处理,实验结果表明：此方法具有较好的稳定性和抗干扰性,线性度达0.492％,灵敏度达0.6291V／mm。     

带磁芯励磁线圈的阻抗匹配

带磁芯励磁线圈的阻抗匹配是磁致伸缩器件设计和应用的基础.为使励磁线圈产生较大磁场,利用AMH-1M-S型磁特性测试系统,测试了在不同频率下线圈磁芯材料硅钢片的B-H和u-H曲线,同时计算了带磁芯励磁线圈的复阻抗.根据串联谐振电路原理,理论上计算了电路谐振时的电容值.搭建了实验平台,利用示波器采集电源电压和串接在电路中采样电阻电压的数值,计算了串接匹配电容前后电路的阻抗变化.实验结果表明:串接匹配电容后,在励磁电流频率为50 Hz、100 Hz、150 Hz时,励磁线圈总阻抗下降了48.95%、61.34%、60.06%,励磁电流分别增加了95.88%、158.62、150.38%.     

一种RF MEM电感及其LC低通滤波器的模拟和设计

模拟并设计了一种基于表面微机械加工的平面MEM电感,提出了它的等效电路模型并给出模型中参数的提取方法。由模拟结果验证了该等效电路具有较高的精度,误差在8%以内。设计的一个3.6nH的平面MEM电感的品质因数超过20,自谐振频率超过15GHz。由平面MEM电感构成的5阶LC低通滤波器的-3dB带宽为3.7GHz,0~3GHz内的插入损耗低于1dB。     

坡印廷矢量方向上电容的等效模拟器件设计

平面电磁波入射到吸波结构(如频率选择性表面)上时,吸波结构中能与电磁波电场和磁场分量作用的部分可被等效为电感或电容.但由于平面电磁波在传播方向(坡印廷矢量方向)并无电场和磁场分量,使得坡印廷矢量方向电容很难找到等效的物理器件实现.针对这一问题,设计了一种可以产生平行于坡印廷矢量方向的衍生电场的等效器件,从而在空间中形成平行于(而不是垂直于)坡印廷矢量方向的电容.利用等效电路法求所设计器件的等效电路,并对两者全波仿真.仿真结果表明:在0～1 GHz频段内两者的S参数基本吻合,即所设计的器件可以作为平行于坡印廷矢量方向的电容的等效器件.     

高精度电容位移传感器设计

采用多极板电容结构设计了电容位移传感器,由振荡器电路、二极管环形检波电路、低通滤波器、放大器等组成测试系统,测试了此传感器的位移-输出电压特性,并对测试数据进行回归分析.发现该传感器具有结构简单、灵敏度高、非线性误差小等特点,在位移等非电量测量方面具有较好的应用前景.     

低通滤波器对谐波电流检测的影响分析

研究了基于瞬时无功功率理论的一种谐波电流检测方法,利用MATLAB仿真软件建立相应的仿真模型,并对其中的低通滤波器关于谐波电流检测效果的影响进行了仿真研究.仿真结果表明,低通滤波器的类型、截止频率和阶数对检测电路的检测精度、动态响应具有显著的影响.通过对仿真结果的分析,低通滤波器选择截止频率为20Hz,阶数为2次就可以有效地检测谐波.     

RLC器件数字测量仪设计与实现

为了精确测量分立元件的参数,提出以单片机为控制核心的RLC器件测量仪的设计制作方法。该测量仪以STC12C5A60S2单片机为控制核心,以DDSAD9850自制信号源和RLC测试电路为主要模块设计实现了对电阻、电感和电容元器件进行测量的仪器,使用16位的模数转换芯片AD7705对L、R、C分压有效值进行实时采样,自制信号源频率可达0.5HZ-10MHZ。经实验验证,本文设计的RLC器件测量仪电阻测量最大误差≤1%,电容测量最大误差≤1%,电感测量最大误差≤1.5%。     

基于单片机的便捷式LCF测量仪

本文利用模拟电子技术中的电容电感特性,结合单片机编程完成相应的数学运算从而实现LCF的测量。其中待测量电感和小电容(该设计中指1pF—1uF范围)采用LC振荡电路前后的特征频率的变化,通过数学运算实现各个参数的测量;在大电容(该设计中指1uF—10000F范围内)的测量电路中是利用电容充电特性曲线实现相应的计算。LCF测量仪器具有体积小、重量轻、加工容易且方便携带等优点,不仅应用在硬件设计、系统调试等领域,在日常生活中的电子维修、科研教学等方面也有着广泛的运用。