《CMOS模拟系统设计》课程教学课件（讲稿）第06章 有源滤波器

西安交通大学研究生课程XIAN JIAOTONG UNIVERSITYCMOS模拟系统设计第6章有源滤波器微电子学院张鸿hongzhang@xjtu.edu.cn

研究生课程 CMOS模拟系统设计 第6章 有源滤波器 微电子学院 张 鸿 hongzhang@xjtu.edu.cn

主要内容滤波器概述滤波器的系统级设计滤波器的电路实现西安文道大学Chpt.#6.有源滤波器NISTNUAOTONC2/265Lab of Mixed-Signal Systems

Lab of Mixed-Signal Systems 2 /265 Chpt. #6. 有源滤波器 主要内容  滤波器概述  滤波器的系统级设计  滤波器的电路实现

模拟滤波器的用途信号整形提取有用信号分离信号和噪声放大、滤波、格式转换抗混叠范围调整隔离等等平滑相位均衡SignalA/DConditioningAnalogDigitalMedia andProcessingTransducersSignalDIAConditioningSensors,Actuators,Antennas,StorageMedia,..西安文通大学Chpt.#6.有源滤波器NIYEESLJAOTONC3/265Labof Mixed-Signal Systems

Lab of Mixed-Signal Systems 3 /265 Chpt. #6. 有源滤波器 模拟滤波器的用途  信号整形 放大、滤波、格式转换、 范围调整隔离等等  提取有用信号  分离信号和噪声  抗混叠  平滑  相位均衡 

滤波器在通信电路中的地位4RXfilters3or4TXfiltersDual Standard,VQ·4RXADCS.2TXDACSAudio,Tx/Rxpower.3AuxiliaryADCscontrol,Batterycharge.8AuxiliaryDACscontrol,display,..Total:Filters→8ADCS→7DACs →12（西安文道大学Chpt.#6.有源滤波器4/265Lab of Mixed-Signal Systems

Lab of Mixed-Signal Systems 4 /265 Chpt. #6. 有源滤波器 滤波器在通信电路中的地位

射频收发机中的滤波器Image&A/DXIFRFRejectAmpFilterFilter900XAGCAGCC&A/DDigitalSignalFrequencyProcessorSynthesizel(DSP)DIAPA900AGC&DIAX西安文通大学Chpt.#6.有源滤波器NIESITNUAOTONC5/265LabofMixed-SignalSystems

Lab of Mixed-Signal Systems 5 /265 Chpt. #6. 有源滤波器 射频收发机中的滤波器

滤波的理解滤波实现频率选择或相位整形一最古老和常见的信号处理方式SignalSignalAmplitudeAmplitudefreqfreg.LowpassVoutFilterVinQ西安文通大学Chpt.#6.有源滤波器NIVESITNJIAOTONG6/265LabofMixed-SignalSystems

Lab of Mixed-Signal Systems 6 /265 Chpt. #6. 有源滤波器 滤波的理解  滤波实现频率选择或相位整形  最古老和常见的信号处理方式

理想滤波器和实际滤波器.Practicalfilter.Idealfilter-Flatmagnituderesponsein-Rippleinpassbandthepassbandmagnituderesponse-Brick-walltransition-Limited rejection of out-of-band signals-Infinitelevelof rejectionofout-of-bandsignalsH(f)H(if)frequencyfrequencyMorePracticalFilterIdeal LowpassBrick-WallFilter西安文通大学Chpt.#6.有源滤波器7/265LabofMixed-SignalSystems

Lab of Mixed-Signal Systems 7 /265 Chpt. #6. 有源滤波器 理想滤波器和实际滤波器

滤波器分类LowpassHiahpassBandpassBand-reiectAll-pass(Notch)H(jo)H(jo)H(jo)H(jo)H(jo)南0@0&&&&&PhaseshapingProvidefrequency selectivityorequalization西安文通大学Chpt.#6.有源滤波器SIVES8/265LabofMixed-SignalSystems

Lab of Mixed-Signal Systems 8 /265 Chpt. #6. 有源滤波器 滤波器分类

滤波器性能指标幅频响应特性■通带纹波截止频率（带宽）福■阻带衰减■通带增益SNR（动态范围）、SNDR线性度：IM3、HD3相频特性■群延迟每极点面积、每极点功耗西安文通大学Chpt.#6.有源滤波器VESIT9/265LabofMixed-SignalSystems

Lab of Mixed-Signal Systems 9 /265 Chpt. #6. 有源滤波器 滤波器性能指标  幅频响应特性  通带纹波  截止频率（带宽）  阻带衰减  通带增益  SNR（动态范围）、SNDR  线性度：IM3、HD3  相频特性  群延迟  每极点面积、每极点功耗

滤波器频谱特性的直观理解H(jo)[dB]PassbandRipple(Rpass)f-3dBH(O)PassbandTransitionGainBandStopbandRejectionfcfstopStopbandPassbandFrequency西安文通大学Chpt.#6.有源滤波器10/265LabofMixed-SignalSystems

Lab of Mixed-Signal Systems 10 /265 Chpt. #6. 有源滤波器 滤波器频谱特性的直观理解