連續時間濾波器基本原理簡介
現在,連續時間濾波器實現的方法有多種,如有源RC濾波器,MOSFET-C濾波器,Gm-C濾波器,Gm-C-OPAMP濾波器等。連續時間濾波器能夠直接處理模擬信號,它不需要經過A/D, D/A轉換、采樣和保持以及抗混疊濾波器。目前連續時間濾波器的頻率能夠達到幾百MHz,因而廣泛地用于高頻應用中。對于高性能的連續時間濾波器,主要類型有三種:有源RC濾波器,MOSFET-C濾波器,跨導電容(Gm-C)濾波器。它們一般都用MOS或BiCMOS技術以及雙極型晶體管來實現。
RC有源濾波器是山運算放大器、電阻、電容這些基本元件構成的。在集成電路中,這些電阻由普通的電阻或多晶硅來實現。但是,這類濾波器對RC元件的變化比較敏感。一般來說,這類濾波器一般適用于低頻應用中。因而這類濾波器的應用受到了很大的限制。
MOSFET-C濾波器是基于有源RC濾波器得來的,它的電阻用工作在線性區MOS管來實現。它的一個主要問題是失真問題。我們可用一組晶體管來代替單個的品體管來消除失真。然而,即使采用了這樣的措施,其工作頻率也不會太高,主要是運算放大器限制了其工作頻率。
跨導電容(Gm-C)濾波器比前面討論過的濾波器有許多優點,最主要的是它有較低的功耗和較高的應用頻率。跨導電容(Gm-C)濾波器由跨導Gm和電容C組成??鐚щ娙?Gm-C)濾波器被普遍應用于高頻領域,例如在通信系統中,濾波器是非常重要的組成部分。在射頻(RF)接收系統中,天線的輸出緊跟,個 射頻預選擇濾波器(Pre-SelectF ilter),混頻器前需要鏡像反射濾波器(image-Rejection Filter), AID轉換前需要經過信道選擇濾波器(Channel Selection Filter)和抗混疊濾波器(Anti-Aliasing Filter).另一個典型的應用是計算機中的硬盤驅動系統,在從硬盤中讀取數據的時候,必須要有一個均衡濾波器(Equalization Filter),以提供延遲補償,減小信號間的干擾。上述這些濾波器的共同點是它們都工作在非常高的頻率上,范圍可能從幾兆赫茲到幾百兆赫茲,甚至達到幾十吉赫茲。
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