程控滤波器设计毕业论文 开题报告

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1、毕业论文﹙设计﹚开题报告题目程控滤波器的设计和制作学生姓名郭传涛学号0613014116所在院(系)电信系专业班级电子信息工程专业064班指导教师龙光利2010年3月10日6题目程控滤波器的设计与制作一、选题的目的及研究意义目的：首先有一定的基础，对系统有所了解，在学校中曾做过基于DDS信号发生器的设计，和题目有相通的地方，相信通过自己的努力可以完成课题，通过制作可以对所学的知识可以更好的掌握。其次是有一定的研究条件，学校提供的创新实验室，里面实验设施比较齐全，元器件种类丰富；研究意义：在射频通信系统中，无论是发射机还是接收机，都需要选择特定频率的信号进

2、行处理，滤除其他频率的干扰信号，这就需要使用滤波电路来分离有用信号和干扰信号。因此，高性能的滤波器对设计一个好的射频通信系统具有重要意义。微带电路由于体积小、重量轻、频带宽、易于与射频电路匹配等优点，近年来在滤波电路中得到了广泛的应用。二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等2.1研究现状：滤波技术是信号分析、处理技术的重要分支。无论是信号的获取、传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号安全可靠和有效灵活地传递是至关重要的。在所有的电子系统中，使用最多、技术最复杂要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定着产品的优劣。所以，

3、滤波技术是极为敏感与热门的课题，对滤波器的研制也历来为各国所重视。1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器，次年美国发明了第一个多路复用系统。50年代无源滤波技术日趋成熟，自60年代起由于微电子技术、信息技术、计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，滤波器朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、高稳定性和价廉方向努力，这些成为70年代以后的主攻方向。RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的发展很快，它们被单片集成化。80年代，主要致力于各类新型滤波器性能的研究，并逐渐扩大应用范围。90年代至今主要致力于把各类滤波器应用于各类产

4、品中。我国50年代后广泛使用滤波器，主要用于话路滤波和报路滤波。经过半个世纪的发展，我国滤波器在研制、生产、应用等方面已纳入国际发展轨道，但由于缺少专门研制机构，集成工艺和材料工业跟不上来，使得我国许多新型滤波器的研制应用与国际上有一段距离。2.2发展趋势：电子工业的发展，对滤波器的性能与功能要求越来越高，要求它们向集成化、智能化与微型化方向发展。随着微电子技术、计算机技术以及生产工艺水平的提高，滤波技术与器件的发展将会出现突飞猛进之势。2.3研究方法及应用领域2.3.1按处理信号类型分类这种分类方法，可分为模拟滤波器和离散滤波器两大类。其中模拟滤波器又

5、可分为有源、无源、异类3个分类；离散滤波器又可分为数字、取样模拟、混合3个分类。当然，每个分类又可继续分下去，总之，它们的分类可以形成一个树形结构，如图1所示。但是，实际上有些滤波器很难归于哪一类，例如开关电容滤波器既可属于取样模拟滤波器，又可属于混合滤波器，还可属于有源滤波器。2.3.2按选择物理量分类6滤波器可分为频率选择、幅度选择、时间选择(例如PCM制中的话路信号)和信息选择(例如匹配滤波器)等4类滤波器。2.3.3按通频带范围分类滤波器可分为低通、高通、带通、带阻、全通5个类别，而梳形滤波器属于带通和带阻滤波器。2.3.4有源滤波技术与器件有源

6、滤波器由运算放大器、电容与电阻3个部件组成，其中的各个部件都有新型的器件不断出现，主要有以下几种：运算放大器(包括运算跨导、开关电容、开关电流器件等)、负电阻、负电容、负电感、频率变阻器(FDNR)、广义阻抗变换器(GIC)、负阻抗变换器(NIC)、正阻抗变换器(PIC)、负阻抗倒置器(NII)、正阻抗倒置器(PII)、4种受控源。另外，还有病态元件极子和零子，以及90年代出现的可编程数字(FPGA)、模拟(ispPAC)器件及数字信号处理器(DSP)等。1965年由于有了单片集成运算放大器，有源滤波器有了广泛的应用，1978年单片RC有源滤波器问世。运

7、放的增益和相移均为频率的函数，限制了RC有源滤波器的频率范围，一般工作频率为20kHz左右，经过补偿后，工作频率也限制在100kHz以内。为了集成的方便，出现了有源C滤波器，它由C和运放组成。这样容易集成，并且提高了滤波器的精度。但由于运放没有直流反馈通道，稳定性成为了难题。1982年由Geiger、Allen和Ngo提出用连续的开关电阻(SR)去替代有源RC滤波器中的电阻R，就构成了SRC滤波器，它仍属于模拟滤波器。但由于采用预置电路和复杂的相位时钟，使这种滤波器发展前途不大。总之，以RC有源滤波器为原型的各类变种有源滤波器去掉了电感器或电阻器，体积小

8、，Q值可达1000，克服了RLC无源滤波器体积大，Q值小的缺点。但它有以下问题，