开题报告-全集成连续时间混合模式通用二阶滤波器.doc

毕业设计开题报告题目:全集成连续时间混合模式通用二阶节滤波器专业： 通信工程学号： 5学生姓名：指导教师姓名：_（教师签字）指导教师职称：_ 日期： 2015 年 01 月 4 日一、 毕业设计题目背景、目的：背景：最初的滤波器是由电阻、电感和电容等无源器件构成的，称为无源滤波器。20世纪70年代初期出现了混合集成有源RC滤波器，人们开始关注有源滤波器的发展，滤波器集成技术方面发展迅速。但RC有源滤波器的频率宽度受到限制。由于RC有源滤波器中有电阻R，这给集成工艺增加难度。后来又出现了有源电容滤波器。有源电容滤波器易于集成，滤波精度高。但这种滤波器也存在一个问题：很难保证滤波器的稳定性。随着科技的发展，电子系统的大规模集成变得越来越重要。由于在电子系统中滤波器使用得最多，也就是说，滤波器性能的好坏决定了电子系统的优劣。无源滤波器、机械滤波器和RC有源滤波器都不能实现全面大规模集成，于是人们开始探索新的路径。近二十年来，人们把注意力放在全集成连续时间电路技术。全集成连续时间滤波器的研究是当前国内外微电子、电路与系统学界研究的前沿课题。连续时间滤波器在通信、电子测量、仪器仪表、自动控制等方面有着广泛的应用背景，特别在数字模拟混合信号处理及通信集成电路中有着重要的应用。连续时间滤波器的最大优点是不受采样频率的制约。随着大规模集成电路的发展，电流模式电路理论和设计成为国际电路与系统学术界研究的热点课题。采用新型的电流模式器件的研究与设计更引起了国内外广大学着浓厚的兴趣，各种各样的滤波器（包括电压模式、电流模式、跨到模式和互阻模式滤波器）不断被提出，但是上述滤波器都是在单一模式下工作。由于在模拟信号的处理过程中，混合模式滤波器更具有通用性和实用性，因此对于混合模式滤波器的研究具有重大意义。传统的运算放大器其增益带宽乘积为常数，动态范围随电源电压变化。为了克服运放的不足，一种称为电流反馈放大器（CFA）的新型有源器件诞生了，它不仅拥有宽的动态范围，宽的带宽和低功耗的优点，而且和第二代电流传送器相比，因其内部具有电压跟随器，所以使用CFA实现的相应电路结构更为简单。近年来，电流反馈放大器在二阶滤波器电路中得到了一些应用，而采用电流反馈放大器(CFA)构成的电压模式或电流模式双二次滤波器的文献不断见诸报道, 其中主要的形式有两种:一种为单输入多输出型滤波器;另一种为三输入单输出型滤波器。但从文献看, 多数电路使用的CFA器件数目较多。CCII 作为一个既能工作于电流模式又能工作于电压模式的器件因为比集成运算放大器具有更宽的频率范围和动态范围，以及较好的线性度而受到国内外学者及工业界的高度重视。目前，基于CCII 二阶电流模式滤波器已取得了很大的进展。但用CCII 实现的电路存在两个不足：不能兼顾电流信号直通和信号反馈，实现电流反馈破坏其高输出阻抗特性，从而不利于电路级联；电路设计较为复杂，所需有源及无源器件较多。所以，最近人们对基于MOCCII 的电流模式滤波器比较重视。在MOCCII二阶滤波器方面，专家学者提出了多输入单输出的电流模式滤波器。多输入单输出滤波器通过改变外加信号接入电路的数量及位置实现多种滤波器输出，其电路较为简单且便于集成，但其存在一点不足：不能同时实现多种滤波器的同时性输出。而多输入多输出的MOCCII二阶电流模式滤波器电路，既能实现多输入单输出又能同时实现多种滤波器的同时性输出。目的：本次毕业设计以实现能同时实现二阶低通，高通，带通等滤波功能的新型混合模式二阶通用滤波器为出发点，以电流反馈放大器和多输入多输出电流传送器为基础，利用PSPice软件进行仿真，验证理论分析与仿真结果是否吻合，最终实现全集成连续时间混合模式通用二阶节滤波器的设计。二、 毕业设计主要内容及要求（注明是否要编出程序、做出硬件电路、仿真结果等）：课题内容：利用电流反馈运算放大器和多输入输出电流传送器实现通用二阶滤波器设计，给出设计程序及结果。1研究电流反馈运算放大器和多输入输出电流传送器的CMOS实现的电路结构及特性；2学习PSPICE软件，熟练掌握电路仿真手段;3研究利用电流反馈运算放大器和多输入输出电流传送器电路实现通用二阶节滤波器的原理；4利用PSPICE编程进行滤波器仿真，给出设计程序及仿真结果。三、 毕业设计技术难点：由于全集成连续时间混合模式通用二阶节滤波器是近年新提出的一种观念，所以在毕业设计过程中要参考大量文献。同时要深入研究利用反馈运算放大器和多输入多输出电流传送器实现通用二阶节滤波器的原理。本次毕业设计需要利用Pspice软件对电路进行仿真，在对于Pspice软件的学习以及电路仿真编程过程中，都会存在一定的难度。四、 毕业设计进度表：1）2014年11月2014年1月10日 查资料、对课题进行调研，完成开题报告与文献阅读报告，开题；2）2015年1月11日2015年3月5日 学习并掌握PSPICE软件3）2015年3月5日2015年5月15日 设计电路、编写程序并仿真；4）2015年5月16日2015年6月10日 完善设计方案、撰写论文；5）2015年6月11日2015年6月25日 完善论文、答辩；6）在整个毕业设计期间完成不少于10000印刷符号的英文文献翻译。五、 文献、资料阅读情况：1 倪治中，网络与滤波器，成都科技大学出版社 ，19962 秦世才，现代模拟集成电子学，科学出版社，20033 Miroslav D.Lutovac ，信号处理滤波器设计，电子工业出版社，20024 赵玉山 周跃庆 王萍，电流模式电子电路，天津大学出版社，20015王春华 刘晓芝 刘奇能，单运算跨导放大器的混合模式滤波器，微电子学，1999（29）56李志军 苏永新 刘奇能，基于线性跨导的混合模式二阶通用滤波器，云南大学学报，20087彭良玉 何怡刚 黄满池 吴杰，基于CFA的通用二阶电压模式滤波器，湖南师范大学自然科学学报，20018吴先明 孟凡斌 谭子尤 唐圣学，一种新颖的电压模式通用二阶CFA滤波器设计，湖南大学电气与信息工程学院，20079王春华 沈光地，最小元件的多输入多输出MOCCII电流模式滤波器，北京工业大学，电子信息与控制工程学院和北京光电子技术实验室，200210 V.K.Singh,A.K.singh,D.R.Bhaskar,and Raj Senani，New Universal Biquads Employing CFOAs，IEEE TRANSACT