基於MO-OTAS和CCCII電流模式通用濾波器

2021-01-13 電子產品世界

0 引 言
近些年來,電流模式電路引起了學術界的濃厚興趣,其中電流控制第二代電流傳送器(CCCII)和跨導運算放大器(OTA)作為電流模式信號處理中的基本有源器件,在連續時間濾波器中得到了廣泛應用。因而大量有關採用跨導運算放大器(OTA)和電流控制第二代電流傳輸器(CCCII±)構成的電流模式濾波器的文獻不斷見諸報導。
跨導運算放大器是一種電壓控制的電流源器件,該器件電路結構簡單,高頻性能好,很適合實現全集成連續時間濾波器。另外,第二代電流控制傳輸器CCCII除了具有上述各項優點外,尤其適合在高頻和高速信號領域中應用。此外,電路中具有本質電阻(Intrinsic Re-sistance)的特點,使得由它設計的電路更具彈性。因而關於OTA與CCC相結合的電路設計也受到廣大研究人員的高度重視。
在此,提出使用一個MO-CCC,兩個MO-OTAS和三個接地電容所組成的電流模式通用濾波器。該設計相對於以往的一些電路而言,不僅所有電容全部接地利於集成,而且中心頻率和品質因數獨立可調。針對所提電路進行仿真,仿真結果表明所提出的二階電流模式濾波器電路方案的正確性。

1 MO―OTAS和CCCII士簡介
跨導運算放大器CCCII士和電流傳輸器MO-OTAS電路符號及原理如圖1,圖2所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/188509.htm

由圖3可知,理想的()TA的傳輸特性是:

式中:Io是輸出電流;Vd是差模輸入電壓;gm是開環增益,稱為跨導增益,它是外部控制電流Ib的函數。CCCII±的埠特性由下列混合矩陣方程給出:


式中:Rx是X端的輸入電阻,由偏置電流Ib控制,關係式為RX=VT/2Ib,在T=300 K的常溫下VT=26 mV。

2 電路分析
一種將MO-OTAS和CCCII±相結合所得到的雙二階濾波器如圖3所示。其中,Iin為輸入電流;Ilp,Ihp,Ibp分別為低通、高通、帶通輸出函數。該電路的有源器件在輸入端輸入信號時,在輸出端通過電流鏡技術可以獲得多個輸出,而且由於輸出端的高阻抗,可以將各個輸出端任意組合而得到二階陷波和全通函數。


相關焦點

  • 帶有次級LC濾波器的電流模式降壓轉換器的建模與控制
    有些已經發表的關於帶有次級LC輸出濾波器的DC-DC轉換器的研究性文章2-5,具體而言,《帶有低電壓/高電流輸出的二級DC-DC轉換器的控制環路設計》和《帶有二級LC輸出濾波器的高帶寬交流電源的多環路控制方案的比較評估》這兩篇文章討論了二級電壓模式轉換器的建模和控制(該轉換器不能直接應用於電流模式轉換器)。
  • 基於MOCCC II和OTA的頻率可調諧 多功能電流模式濾
    0 引 言 電流傳送器自1968年問世以來,在模擬電路設計中應用十分廣泛,也在人們的關注下不斷發展,基於第二代電流傳送器CCⅡ(The Second Generation Current Conveyor)的電路方案層出不窮
  • 基於跨導放大器的電流模式積分單元的設計
    摘要:在集成電路系統中,各種模擬功能的電流單元都是由基本的電流模單元組成。跨導放大器是電流模電路的基本單元。基於跨導放大器的電流模積分器可以實現電流到電流的積分轉換。同時可應用於各種集成濾波電路的設計。
  • 基於RCP的混合型電力濾波器設計
    基於RCP的混合型電力濾波器設計 葉子 發表於 2012-01-26 14:33:11   本文基於Simulink軟體對混合型有源電力濾波器(Hvbrid Active Power Filter,HAPF)
  • 基於SI濾波器的一種小波變換的實現
    關鍵字:對數域積分器;小波變換;濾波器;低電壓;低功耗 目前模擬集成電路設計的主要研究方向是低電壓、低功耗電路的實現。對數域電路的設計採用了瞬時縮展技術,很好地解決了在低電源電壓下保持動態範圍和高頻率工作點的問題。
  • 基於電流控制電流傳輸器的電流模式積分電路的設計和分析
    摘要:介紹了電流模式電路的基本概念和發展概況,與電壓模式電路相比較,電流模式電路的主要性能特點。並介紹了廣泛應用於各種電流模式電路的第二代電流控制電流傳輸器原件的跨導線性環特性和埠特性,以及其基本組成共源共柵電流鏡,並提出了基於共源共柵電流鏡的新型COMS電流傳輸器。
  • 基於DSP的混合型有源電力濾波器
    傳統的諧波抑制手段是在電網中加裝無源電力濾波器PPF(Passive Power Filter),利用電感、電容的諧振特性,在阻抗分流迴路中形成低阻抗支路,從而減小非線性負載向電網注入諧波電流。本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/181439.htm基於無源濾波器和有源濾波器的優點,將LC無源濾波器和有源濾波器結合起來形成一種混合型有源電力濾波器HAPF(Hybrid Active Power Filter),取兩者之長、補其之短,把無功補償和諧波抑制融為一體是一種完美的構想。
  • 基於合成扼流圈的開關電源EMI濾波器設計
    ,分別對共差模等效電路進行分析與設計,提出了基於合成扼流圈的開關電源EMI濾波器設計方法。為了抑制開關電源對外電磁噪聲和外界對內電磁幹擾,使得產品能夠滿足相關EM C標準,有必要在開關電源輸入線上添加額外的EMI濾波器。尤其對於車用DC/ DC變換器的控制器來說,周圍電磁環境相當惡劣,所應遵循的整車及零部件EMC標準也很嚴格,因此必須在控制器電源輸入線上添加EMI濾波器,使其滿足相關EMC標準。
  • 基於MATLAB的理想低通濾波器的設計
    打開APP 基於MATLAB的理想低通濾波器的設計 發表於 2018-01-26 13:34:52 對於不同濾波器而言,每個頻率的信號的強弱程度不同
  • 在開關模式電源應用中使用電流傳感器
    雖然這兩種方法都需要較多的通用運算放大器和無源器件,但在目前最低成本和最低損耗的系統中仍有使用。這些方案不利的一面是,安裝體積大,有時還需要額外的系統校準成本來解決高測量誤差-有時誤差高達40%。 表1:相關交流電流傳感器比較一覽表。
  • 有源和無源濾波器的區別_有源無源濾波器優缺點
    而濾波器,則是根據電路參數對電路頻帶寬度的影響而設計出來的工程應用電路。大家都知道濾波器種類很多,而有源和無源濾波器的區別我們最簡單的分別辦法是看看是否需要電源,在作用上最大的區別在於有源濾波器可以有增益,無源濾波器無增益是衰減的。
  • 阻尼輸入濾波器
    這根線的斜率等於負輸入電壓除以輸入電流。也就是說,由 Pin = V • I,可以得出 V = Pin/I;並由此可得 dV/dI = –Pin/I2 或 dV/dI ≈ –V/I。該近似值有些過於簡單,因為控制環路影響了輸入阻抗的頻率響應。但是很多時候,當涉及電流模式控制時這種簡單近似值就已足夠了。
  • 基於FPGA的高效FIR濾波器設計與實現
    摘要: 給出了一種基於FPGA的數字濾波器的設計方法。該方法先通過MATLAB設計出一個具有具體指標的FIR濾波器, 再對濾波器係數進行處理, 使之便於在FPGA中實現, 然後採用基於分布式算法和CSD編碼的濾波器結構進行設計, 從而避免了乘法運算, 節約了硬體資源,其流水線的設計方式也提高了運行速度。Matlab和Modelsim仿真表明, 該設計功能正確, 能實現快速濾波。
  • SCHURTER FMAB HV:交流和直流電氣設備中的通用型單相EMI濾波器
    SCHURTER推出最新FMAB HV系列濾波器,將其成功的底盤安裝濾波器系列擴展到單相系統。該系列適用於高達277伏交流電壓和400伏直流電壓的設備。在北美,三相480/277VAC網絡中有各種單相應用。400伏直流電常用於現代數據中心的直流電源。FMAB HV單相同濾波器系列實現了緊湊設計與卓越性能的完美結合。
  • EMI濾波器設計原理
    所以,傳導型電磁環境(EME)的測量,正如很多國際和國家標準所規定,頻率範圍在0.15~30MHz。設計EMI濾波器,就是要對開關頻率及其高次諧波的噪聲給予足夠的衰減。基於上述標準,通常情況下只要考慮將頻率高於150kHz的EME衰減至合理範圍內即可。在數位訊號處理領域普遍認同的低通濾波器概念同樣適用於電力電子裝置中。
  • 一種基於人工神經元實時諧波電流數字檢測方法
    摘 要: 本文基於人工神經網絡理論,提出了人工神經元自適應諧波和無功電流、諧波電流數字檢測新方法,實驗結果證明了所提出的方法的正確性及實時性。裝設補償裝置,進行諧波和無功功率的補償,採用濾波器對畸變電流進行濾波和補償是解決電網諧波和無功幹擾的重要手段,也是消除諧波電流對電網影響的最終措施。有源電力濾波器原理圖如圖1.1所示,有源濾波器向電網注入與負載諧波電流幅值相等的反相諧波電流ic以抵消原有諧波電流,使電源電流is近似為正弦波。
  • 電壓和電流模式PWM信號產生的直流-直流開關調節器控制
    控制器是關鍵到電源的穩定性和精確度,以及幾乎所有的設計採用了脈衝寬度調製(PWM)技術來調節。有生成的PWM信號的兩個主要方法:電壓模式控制和電流模式控制。電壓模式控制是先,但是它的缺點 - 如緩慢響應負載變化和環路增益,與輸入電壓改變 - 鼓勵工程師開發替代基於電流的方法。如今,工程師們可以從廣泛使用兩種控制技術的電源模塊選擇。這些產品採用的技術克服了前代的重大缺陷。
  • 跨導放大器實現電流模式積分單元
    跨導放大器是電流模電路的基本單元。本文基於0.18μm CMOS工藝仿真設計一個基於OTA的低功耗,高增益的電流模式積分單元。並採用HSpice軟體對電路進行仿真。  1 電流模積分器原理  運算跨導放大器(Operat-ional Transconductance Amplitier,OTA)是通用性很強的器件。它在增益可控放大器、濾波器和電流模式的模擬信號處理系統中應用非常廣泛。
  • 電壓模式、遲滯和基於遲滯:選擇哪一種呢?
    在這兩種基本拓撲的基礎上演變出了第三種拓撲,其為此二者的融合:基於遲滯的拓撲。針對不同的應用,這些控制拓撲各有優缺點。本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201606/292274.htm  電壓模式控制  脈寬調製(PWM) 控制被歸為兩種基本類型:電壓模式和電流模式。
  • 基於Matlab的IIR數字濾波器設計
    基於Matlab的IIR數字濾波器設計 佚名 發表於 2010-08-14 10:52:23   0 引言  數字濾波器(Digital Filter)是指輸入、輸出都是離散時間信號,通過一定運算關係改變輸入信號所含頻率成分的相對比例或者濾除某些頻率成分的器件