现代电路分析第三章.ppt

§3-8 基于电流传输器的RC滤波器 电流传输器件被确认为具有多种功能且与运算放大器相似的一种基本电路器件。 20世纪80年代末出现了高性能的实际可用的电流传输器，其在滤波、振荡、放大、通讯、测量等方面获得广泛应用。 §3-8 基于电流传输器的RC滤波器 CCI CCI Y X K Z vY vX iY iX iZ vZ 第一代电流传输器 第一代电流传输器 第二代电流传输器 Y端:无限大输入阻抗,vx总是跟随vy ix被放大并传输到高阻抗输出端Z端 §3-8 基于电流传输器的RC滤波器 对输入和输出均为电流的电路或采用电流型有源器件的电路称为电流模式电路，主要用电流运算单元设计，电路内部各主要信号均为电流。 电流模式电路 电流传输器具有将X端电流传输到Z端的功能，用它构成的电路模式属于电流模式电路。 §3-8 基于电流传输器的RC滤波器 (a) 电压放大器 (c) 电压微分器 (d) 电流放大器 (b) 电压积分器 (e) 电流积分器 (f) 电流微分器 §3-8 基于电流传输器的RC滤波器 §3-8 基于电流传输器的RC滤波器 图3-24 接地仿真电感 由反相CCII的构成关系，结点2的电压为 接地仿真电感电路 由同相CCII的构成关系，有 * * LOGO 第三章 高阶有源滤波器 3-5 频变负电阻 3-4 仿真电感 3-3 滤波函数转换 3-2 几种典型的逼近函数 3-1 引言 3-6 LF滤波器 3-8 基于电流传输器的RC滤波器 3-9 跨导电容滤波器 §3-1 引言 高阶有源滤波器可用积分器、放大器、二阶滤波器等基本单元，采用级联或多路反馈直接实现。 高阶有源滤波器可采用模拟无源网络的间接方法实现，这种方法包括仿真电感法、频变负电阻法、电压和电流的运算模拟法等。 §3-2 几种典型的逼近函数 逼近方法：寻找可实现的有理函数，使其幅频特性 在允许范围内能满足指定的要求。 Butterworth 函数 Chebyshev 函数 椭圆函数 §3-2 几种典型的逼近函数 一、Butterworth 逼近 Butterworth低通函数的幅频特性具有在通带内“最大 平直”的特点。设有一个可实现的幅频函数H(jw)。 ωc为截止角频率，ε为小于1的常数。H0=H(0) 通带内衰减最大值发生在截止角频率处，即ω=ωc §3-2 几种典型的逼近函数 一、Butterworth 逼近 Butterworth低通函数的幅频特性具有在通带内“最大 平直”的特点。设有一个可实现的幅频函数H(jω)。 ω为归一化频率。 §3-2 几种典型的逼近函数 （3-7） n=1,2,3… H(s)的极点 H(s)的全部极点位于一个单位圆上，位于左半平面 的极点有： 用这些极点得出的H(s)的分母多项式称为Butterworth 多项式 一、Butterworth 逼近 §3-2 几种典型的逼近函数 一、Butterworth 逼近 §3-2 几种典型的逼近函数 §3-2 几种典型的逼近函数 二、Chebyshev逼近 Chebyshev逼近在通带内为等起伏(纹波) ，在通带外 单调衰减。低通等纹波幅值逼近可以通过幅值函数的 平方由下式来确定。 §3-2 几种典型的逼近函数 (3-9) 控制通带波纹大小的系数 Cn是n阶Chebyshev 多项式，它具有以下递归形式 二、Chebyshev逼近 §3-2 几种典型的逼近函数 Chebyshev 多项式的另一种表示为 (3-10) 二、Chebyshev逼近 §3-2 几种典型的逼近函数 Chebyshev低通函数特点 通带内 在 到1范围内脉动，共有n个极值点，所有极大值相等，所有极小值相等，故它是等波纹的。 §3-2 几种典型的逼近函数 §3-2 几种典型的逼近函数 三、椭圆逼近 §3-2 几种典型的逼近函数 椭圆逼近又称Cauer逼近，它与前面给出的全极点函数不同，阻带内在jω轴上分布有零点，因此这种函数的幅频特性在阻带内也有脉动，它与前两种同阶函数相比，过渡带比较陡峭。 表示椭圆低通函数的量有： 通带波纹 截止频率 阻带频率 阻带衰减 无源梯形滤波器 §3-2 几种典型的逼近函数 可实现Butterworth低通函数和奇次阶Chebyshev低通函数 §3-3 滤波函数的转换 用“频率变换”的方法可以从低通函数获得高通和带通 函数。假设采用归一化截止频率，即令ωC=1rad/s。 p域三阶 Butterworth 低通函数 归一化的低通 到带通变换 §3-3 滤波函数的转换 §3-4 仿真电感 V1 V2 V3 Va Vb 通用阻抗变换器 （a） （b） 接地仿真电感 §3-4 仿真电感 设计步骤: §3-4