專利名稱：基于開關(guān)調(diào)制的壓控電壓源型跟蹤濾波電路及其設計方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及的是一種電子技術(shù)領域的電路，具體涉及基于開關(guān)調(diào)制的壓控電壓源型跟蹤濾波電路及其設計方法。
背景技術(shù)：
濾波電路在實際中應用非常廣泛，在許多測控電路中，被測信號的中心頻率f0在很寬的頻帶內(nèi)變化，要求測量電路在很窄的fo± 頻帶內(nèi)提取測量信號。在這種情況下，采用普通濾波電路無法獲得所需的測量信號，而利用中心頻率自動可調(diào)的跟蹤濾波電路可以有效地解決這個問題。實現(xiàn)跟蹤濾波電路的方法有多種，如壓控跟蹤濾波電路、變頻跟蹤濾波電路等。在壓控跟蹤濾波電路中，壓控電壓與中心頻率之間的線性關(guān)系一般不理想，一般需要通過閉環(huán)系統(tǒng)將濾波電路中心頻率鎖定在信號中心頻率，從而實現(xiàn)跟蹤濾波；變頻跟蹤濾波電路結(jié)構(gòu)復雜，對噪聲的抑制往往要通過晶體濾波器來實現(xiàn)。在實踐中，可以通過電子元器件自行設計跟蹤濾波電路，也可直接在市場中購買具有跟蹤濾波功能的集成芯片來實現(xiàn)相應的濾波功能。由于具有跟蹤濾波功能的集成芯片價格較高、工作模式固定等，限制了集成芯片的應用。本發(fā)明提供一種新的實現(xiàn)跟蹤濾波的電路及其設計方法，它具有成本低、容易實現(xiàn)的特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括電路形式和與之相配的電路設計方法。本發(fā)明電路如

圖1所示，該電路在多重反饋帶通濾波電路中嵌接了兩個模擬電子開關(guān)SI和S2。開關(guān)SI和S2可以通過在控制端K加入控制信號來控制其打開或閉合。在本發(fā)明中，假定在K端接邏輯高電平，開關(guān)S1、S2閉合，而在K端接邏輯低電平，開關(guān)S1、S2斷開。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種基于開關(guān)調(diào)制的壓控電壓源型跟蹤濾波電路，包括運放、濾波電路輸入端、濾波電路輸出端，還包括模擬電子開關(guān)S1、模擬電子開關(guān)S2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容Cp電容C2、控制端K，其中:串接的電阻R2、模擬電子開關(guān)S1、電容C2依次連接在運放輸出端至同相輸入端之間的第一反饋電路中，電阻R4連接在運放輸出端至反相輸入端之間的第二反饋電路中，運放的輸出端作為濾波電路輸出端，運放的反相輸入端通過電阻R5接地，運放的同相輸入端通過串接的模擬電子開關(guān)S2和電阻R3接地，濾波電路輸入端與模擬電子開關(guān)SI連接電阻R2的一端之間連接有電阻R1，模擬電子開關(guān)SI連接電容C2的一端通過電容C1接地；控制端K分別連接模擬電子開關(guān)S1、模擬電子開關(guān)S2，用于控制模擬電子開關(guān)S1、模擬電子開關(guān)S2的開閉狀態(tài)，模擬電子開關(guān)SI和模擬電子開關(guān)S2的開閉狀態(tài)保持一致。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供一種權(quán)利要求1所述的基于開關(guān)調(diào)制的壓控電壓源型跟蹤濾波電路的設計方法，包括如下步驟:
步驟1:選定參數(shù)n，確定全導通頻率fT、全導通角頻率ωτ，全導通頻率決定了電路的工作范圍；步驟2:根據(jù)被濾波信號頻率f確定脈寬調(diào)制控制信號的周期T，其中，脈寬調(diào)制控制信號的周期
權(quán)利要求
1.一種基于開關(guān)調(diào)制的壓控電壓源型跟蹤濾波電路，包括運放、濾波電路輸入端、濾波電路輸出端，其特征在于，還包括模擬電子開關(guān)S1、模擬電子開關(guān)S2、電阻R1、電阻R2、電阻R3>電阻R4、電阻R5、電容C1、電容C2、控制端K，其中: 串接的電阻R2、模擬電子開關(guān)S1、電容C2依次連接在運放輸出端至同相輸入端之間的第一反饋電路中，電阻R4連接在運放輸出端至反相輸入端之間的第二反饋電路中，運放的輸出端作為濾波電路輸出端，運放的反相輸入端通過電阻R5接地，運放的同相輸入端通過串接的模擬電子開關(guān)S2和電阻R3接地，濾波電路輸入端與模擬電子開關(guān)SI連接電阻R2的一端之間連接有電阻R1，模擬電子開關(guān)SI連接電容C2的一端通過電容C1接地； 控制端K分別連接模擬電子開關(guān)S1、模擬電子開關(guān)S2，用于控制模擬電子開關(guān)S1、模擬電子開關(guān)S2的開閉狀態(tài)，模擬電子開關(guān)SI和模擬電子開關(guān)S2的開閉狀態(tài)保持一致。
2.—種權(quán)利要求1所述的基于開關(guān)調(diào)制的壓控電壓源型跟蹤濾波電路的設計方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:選定參數(shù)n，確定全導通頻率fT、全導通角頻率ωτ，全導通頻率決定了電路的工作范圍； 步驟2:根據(jù)被濾波信號頻率f確定脈寬調(diào)制控制信號的周期Τ，其中，脈寬調(diào)制控制信號的周期
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于開關(guān)調(diào)制的壓控電壓源型跟蹤濾波電路，包括運放、濾波電路輸入端、濾波電路輸出端，還包括模擬電子開關(guān)S1、模擬電子開關(guān)S2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容C1、電容C2、控制端K，串接的電阻R2、模擬電子開關(guān)S1、電容C2依次連接在運放輸出端至同相輸入端之間的第一反饋電路中，電阻R4連接在運放輸出端至反相輸入端之間的第二反饋電路中，濾波電路輸入端與模擬電子開關(guān)S1連接電阻R2的一端之間連接有電阻R1，模擬電子開關(guān)S1連接電容C2的一端通過電容C1接地；控制端K分別連接模擬電子開關(guān)S1、模擬電子開關(guān)S2。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設計方便，具有帶通跟蹤濾波功能，輸入信號范圍僅決定于運放的工作電壓。
文檔編號H03H11/02GK103199819SQ20131006972
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者田社平, 李偉, 郭夏夏 申請人:上海交通大學