基于EOTA的红外线接收芯片窄带滤波器的设计

作     者：单燕燕 

作者单位：河南师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王芳

授予年度：2013年

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：EOTA 窄带滤波器 正交可调 CMOS 红外接收芯片 

摘      要：近年来电子技术日益更新与进步，红外线遥控接收芯片广泛地应用在日常生活的各个方面，例如TV、空调、DVD等家用电器以及车载电子产品上。随着市场应用的越来越广泛，市场的需求量也随之变大，促使滤波器技术也是在不断地进行结构的变换、改进和设计方法的更新。特别在信息技术产业飞速发展的时代，由于各种各样的原因，电磁波的各个频段被占用掉，而想要区分不同频率的信号，获得良好的可干扰和电子对抗的效果，滤波器的性能特别重要。红外接收的各种载波频率之间差距很小，因此需要带宽较窄带通滤波器。 本文是以红外线接收芯片为课题背景，对OTA-C模拟集成滤波器进行系统研究，以新型有源器件线性可调跨导运算放大器(EOTA)为载体，提出一种应用于红外线接收芯片中的集成窄带带通滤波器设计方案。其中心频率和带宽正交可调，具有体积小、质量轻、插入损耗小、抗干扰和成本低等特点。设计的核心模块为CMOS组成的电可调跨导运算放大器(EOTA)，通过将EOTA接成回转器模拟电感，实现了有源滤波网络模拟无源LC梯形网络结构，采用Pspice对电路进行仿真检验和优化，使该滤波器的中心频率满足BW/f0的值小、Q值很高、高频截止频率和低频截止频率之比很小（小于2），满足特定场合红外接收芯片的需要。 通过实验证明了，采用新器件EOTA设计的滤波器，实现了中心频率、Q和通带增益外部正交可调，可提供最大输出电压摆幅和宽的线性调节范围。通过将中心频率不同的二阶带通滤波器电路进行级联，实现衰减陡度更大的高阶窄带带通滤波器。仿真结果表明：该OTA-C滤波器的功能和性能可用于红外线接收芯片中，该芯片具有宽电源电压、高灵敏度、成本低、体积小、较好的噪声抑制和比较强的抗外部光源的干扰能力。