1 / 23

Integrierte Analogschaltungen Übung 4

Integrierte Analogschaltungen Übung 4. Grundschaltungen und Implementierung von zeitdiskreten Filtern. Teil I. Grundschaltungen von zeitkontinuierlichen (RC) und zeitdiskreten (Switched-Capacitors) Filtern. Grundschaltungen. Aufbau eines komplexen Systems (z.B. Filter) Grundschaltungen.

norman-patrick
Download Presentation

Integrierte Analogschaltungen Übung 4

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Integrierte AnalogschaltungenÜbung 4 Grundschaltungen und Implementierung von zeitdiskreten Filtern

  2. Teil I Grundschaltungen von zeitkontinuierlichen (RC) und zeitdiskreten (Switched-Capacitors) Filtern

  3. Grundschaltungen

  4. Aufbau eines komplexen Systems (z.B. Filter) Grundschaltungen • Die Grundschaltungen können beliebig kombiniert werden • Bei zeitkontinuierlichen Systemen • Stromknoten dürfen nur mit Stromknoten verbunden werden • Spannungsnoten dürfen nur mit Spannungsknoten verbunden werden • Bei zeitdiskreten Systemen • Ladungsknoten dürfen nur mit Ladungsknoten verbunden werden • Spannungsknoten dürfen nur mit Spannungsknoten verbunden werden

  5. Grundschaltungen: Integratoren Zeitkontinuierlich: Stromintegrator Zeitdiskret: Ladungsintegrator Signalflussgraph Signalflussgraph

  6. Grundschaltungen: ungeschaltete Kapazitäten = Virtuelle Masse Zeitdiskret: ungeschaltete Kapazität Zeitkontinuierlich: Kapazität

  7. Grundschaltungen: Positive Widerstände mit Verzögerung = Virtuelle Masse Zeitdiskret: positiver simulierter Widerstand mit Verzögerung Zeitkontinuierlich: Positiver Widerstand

  8. Grundschaltungen: Positive Widerstände mit Verzögerung = Virtuelle Masse Parasitäre Kapazitäten wegen den S/D-pn-Übergängen Eingang: Niederohmig Ausgang: Virtuelle Masse Knoten A: Die parasitären Kapazitäten bilden eine Parallelschaltung mit C. Der Wert von C wird geändert → Fehler

  9. Grundschaltungen: Negative Widerstände mit Verzögerung = Virtuelle Masse Zeitdiskret: negativer simulierter Widerstand, „parasitic free“ Zeitkontinuierlich: negativer Widerstand

  10. Negative Widerstände mit Verzögerung : „Parasitic-free“ Alle parasitären Kapazitäten sind entweder an Masse oder werden von niederohmigen Knoten gesteuert „Parasitic-free“

  11. Grundschaltungen: positive Widerstände ohne Verzögerung = Virtuelle Masse Zeitkontinuierlich: Positiver Widerstand Zeitdiskret: pos. simulierter Widerstand ohne Verzögerung

  12. Grundschaltungen: Positive Widerstände ohne Verzögerung = Virtuelle Masse Zeitdiskret: Positiver simulierter Widerstand, „parasitic free“ Zeitkontinuierlich: Positiver Widerstand

  13. Signalflussgraphen • Signalflussgraphen stellen die Grundschaltungen dar und werden verwendet, um ein Filter zu entwerfen

  14. Forward- und Backward-Euler-Integratoren * = Pos. Sim. Widerstand (no delay) Ladungsintegrator Entspricht der Backward-Euler-Transformation * = Neg. Sim. Widerstand + Verzögerung Ladungsintegrator Entspricht der Forward-Euler-Transformation

  15. Integrator nach der Bilinearen Transformation Pos. Wid. mit delay Ladungsintegrator Pos. Wid. no-delay

  16. Integrator nach der Bilinearen Transformation Nicht „parasitic-free“

  17. Teil II Schaltungsimplementierung: konkrete Beispiele

  18. SC-Filter der 1. Ordnung Allgemeine Form Signalflussgraph

  19. SC-Filter der 1. Ordnung, Übertragungsfunktion Signalflussgraph

  20. SC-Filter der 1. Ordnung, Übertragungsfunktion Nullstelle Polstelle

  21. SC-Filter der 1. Ordnung • Sonderfälle: • C3=0 → Das Filter wird ein Integrator (zp=1 → Polstelle in DC + eine Nullstelle) • C1=0 und C3=0 → Das Filter wird ein Backward-Euler-integrator:

  22. Aufgabe 1 • Realisierung eines SC-Filters 1. Ordnung • Spezifikationen: • 3-dB-Grenzfrequenz fg=10 kHz • Taktfrequenz fT=100 kHz • Gleichspannungsverstärkung ADC=0dB • Nullstelle bei fN=50 kHz=fT/2 • Berechnung der Z-Übertragungsfunktion • Integrationskapazität CA=10pF • Dimensionierung von C1,C2 und C3 • Verwendung der allgemeinen Struktur

  23. Ende

More Related