1、毕业论文开题报告 电子信息工程 RLC-CRD 变换法有源 RC 滤波器的设计与研究 一、课题研究意义及现状 从上世纪二十年代至六十年代，滤波器主要由无源元件 R、 L、 C 构成，称为无源滤波器。为了提高无源滤波器的质量，要求所用的电感元件具有较高的品质因数 QL，但同时又要求有一定的电感量，这就必然增加电感元件的体积，重量与成本。这种矛盾在低频时尤为突出。为了解决这一矛盾，五十年代有人提出用由电阻、电容与晶体管组成的有源网络替代电感元件，由此产生了用有源元件和无源元件 (一般是 R 和 C)共同组成的电滤波器，称为有源 滤波器。六十年代末由分立元件组成的有源滤波器得到应用。七十年代以来，由
2、薄膜电容、薄膜电阻和硅集成电路运算放大器构成的薄膜混合集成电路提供了大量质优价廉的小型和微型有源 RC 滤波器。集成电路技术的出现和迅速发展给有源滤波器赋予巨大的生命力。集成电路有源滤波器不但从根本上克服了 R、 L、 C 无源滤波器在低频时存在的体积和重量上的严重问题，而且成本低、质量可靠及寄生影响小。和无源滤波器相比，它的设计和调整过程较简便，此外还能提供增益。随着小型通信机的迅速发展，在由电子管向晶体管演变的过程中，滤波器在载波机里所占的比例， 无论在体积上、质量上，还是在成本上，均占有重要的地位，而且不要很久，大部分晶体管，电阻，电容就将被导体集成电路，薄膜集成电路所代替，因而虽然在磁
3、性材料的发展上下了不少功夫，但目前的 LC 滤波器在体积，价格方面和其他部件仍然不相称，这时有源 RC 滤波器就满足了这一要求，现在使用半导体集成电路和薄膜集成电路，不仅能够减轻制品的重量和小型化，而且由于半导体集成电路价格低廉和薄膜集成电路产量提高，这就使成本低，稳定性好的有源 RC 滤波器有了制成的可能。几年来，我们把重点放在使用运算放大器的制造方法上，并对制品进行了试用。 二、课题研究的主要内容和预期目标 1、了解掌握 RLC-CRD 变换法有源 RC 滤波器的设计方法。 在 LC无源网络中，如果能通过变换的方法，将电感 L变换为其它的无源或有源元件，就可以实现有源 RC滤波器。利用频变
4、负电阻就可以达到这一目的。这一方法称为 RLC-CRD变换法。 2、完成 RLC-CRD变换法有源 RC滤波器的设计与研究。 电阻 R：乘以 K/s 以后，变为 RK/s。即电阻变换 成电容； 电感 L：乘以 K/s 以后，变为 KL。即电感变换成电阻； 电容 C：乘以 K/s 以后，变为 K/s2C, 其阻抗为 3、完成 RLC-CRD变换法有源 RC滤波器的电路制作。 4、通过计算机仿真 RLC-CRD变换法有源 RC滤波器。 三、 课题研究的方法及措施 在 LC 无源网络中，如果能通过变换的方法，将电感 L 变换为其它的无源或有源元件，就可以实现有源 RC 滤波器。利用频变负电阻就可以达
5、到这一目的 在无源滤波器中，如果将电路中各元件的阻抗乘以任意常数 K，则不会影响电路的转移函数。而且各元件的性质不变。同样，在无源滤波器中，如果将电路中各元件的阻抗都乘以 K/s，不影响电路的转移函数。但是电路中各元件的性质发生了如下变化： 电阻 R：乘以 K/s 以后，变为 RK/s。即电阻变换 成电容； 电感 L：乘以 K/s 以后，变为 KL。即电感变换成电阻； 电容 C：乘以 K/s 以后，变为 K/s2C, 其阻抗为 -K/ 2C, 是一个与频率有关的负电阻， 称为频变负电阻 FDNR(Frequency dependent negative resistor). 也就是说，通过这种
6、变换，将电容变换成频变负电阻。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2010年 10月 20至 2011年 4月 1日。 第一阶段（ 2周）：分析 RLC-CRD变换 法有源 RC滤波器的设计与研究 ，收集资料，系统总体方案设计。 第二阶段（ 2周）：完成开题报告、文献综述、外文翻译。 第三阶段（ 6周）：设计与写论文，硬件电路的设计与制作，撰写设计报告与论文。 第四阶段（ 2周）：设计作品完善，论文修改。 五、参考文献 1 杨志民 ,马义德 .现代电路理论与设计 M.清华大学出版社 ,2009,2 2 邱关源 .现代电路理论 M.北京：高等教育出版社 ,2001 3 Sesra A S,
7、Brackett P.O. Filter theory and design:active and passiveM. Matrix publishers,Inc.,1978. 4 Jones D A martin K.Analog integrated circuit designM. John Wiley & Sons Inc.,1997. 5 齐维迪斯 .Y,安托尼蒂 .P.MOS VLSL 电信电路设计 .石秉学译 M. 北京：人民邮电出版社 ,1988. 6 Yichang Sun. Note on two integrator loop OTA-C configurations.
8、Electronics Letters, Vol.34(16),1998 . 7 王少夫 .新型 70MHz 带通滤波器设计 J.声学与电子工程 ,2004,(04).20-25. 8 王少夫 ,朱义胜 .基于贝塞尔带通滤波器精确设计和仿真 J.大连海事大学学报 , 2005,(01) .56-60 9 姚福安 ,徐衍亮 .高性 能 多 阶 有 源带 通 滤 波 器 设 计 J.电 子 测 量 与 仪器 学 报 , 2005,(02) .28-32 10 冯旭 .一 种高抑 制带 通滤 波器频 选组 件的 研制 J.中国 电子 科学研 究院 学报 , 2006,(06) .87-90 11 汪汉新 .电路设计的 PSpice 仿真分析 J.现代电子技术 ,2003,(15).50-55 12 马艳君 ,居继龙 .带 通滤波器计算 机仿真 J.北京广 播学院学报 (自 然科学版 ), 2004,(03).45-47
