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《山东大学》 2012年
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快响应无漂移有源低通滤波器

李贵民  
【摘要】:滤波技术是信息处理领域中,非常关键的技术之一。作为能够实现滤波功能的滤波器已成为信息处理,数据通信,仪器仪表,自动化控制等领域中不可或缺的组成部分。滤波器作为一门学科,走过了近一百个春秋,经历了从无源到有源,从分立到单片集成,从模拟到数字再到模拟的发展历程,其体积愈来愈小,成本愈来愈低,精度和可靠性大幅度提升。 在实际的科学和生产活动中,大量的信息承载于低频微弱信号,为了实现噪声环境下低频信号的获取和处理,低通滤波器的研究与设计就显得尤为重要。与无源RC滤波器相比,采用有源放大器设计的有源低通滤波器,滤波性能更加优良,且更易于单片集成。对于有源低通滤波器而言,为实现更好的滤波效果,在抑制噪声的同时,还要考虑如何尽量少的引入有源器件的附加漂移。此外,在一些对于实时性要求较高的场合,滤波系统的响应时间,直接决定了系统的总时延。若能在抑制信道附加漂移的同时,缩短滤波器的响应时间,这对于创新滤波器理论和抗干扰设计,以及实际的工程设计应用,都具有非常重要的意义。 本文提出了一种无信道附加漂移的基本节电路,采用该基本节电路可以构成任意阶无漂移有源低通滤波器。通过Pspice仿真软件,验证了由该基本节电路构成的有限阶低通滤波器,具有很好的无信道附加漂移特性。在这基础上,本文还对如何提高该滤波器的响应速度进行了研究,提出了一种有效的提高其响应速度的方案。该方案主要思路是,在原基本节电路的基础上,经过系统的主放大器将信道电压信号经一个衰减反馈网络,反馈至滤波器有源放大器的正相输入端。从而,滤波系统中电容元件的充放电时间大大缩短。相应地,整个滤波器的响应时间也大幅度缩减。经过Pspice仿真软件验证,改进后滤波器的响应时间显著缩短。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN713.4

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