跨阻滤波器设计的研究

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物联网以及各种精密检测设备的快速发展,使得人们对高精度微弱信号的要求不断提高。对于电压信号,采用常规的模拟滤波器即可以满足要求。但在实际研究应用中,有很多初始信号是以电流的形式出现的。对于这种信号,用常规滤波器处理起来会出现电流通路不完整以及信号失真的情况。因此,需要有专门的滤波器来处理这种电流形式的输入信号,并输出电压信号,根据量纲,这种滤波器被称作为跨阻滤波器。跨阻滤波器的设计是以常规电压-电压型滤波器为基础的,最常见的做法是根据电路定律,采用直接替换法,将输入电压源转换为电流源。这种方法适用于大多数的滤波器电路,但对某些输入端口比较复杂或者结构特殊的滤波器来说,转换效果却不那么理想。本文针对跨阻滤波器设计,提出了跨阻滤波器设计的并联接地法、电路补偿法等。这些方法通过添加或者删除特定的元器件,或者改变电路的拓扑结构,来对特定的滤波器电路做出相应的处理,从而完成跨阻滤波器的转换。除此之外,本文在原有的跨阻滤波器研究基础之上,发现了一些新的跨阻滤波器电路,按照低通、带通、带阻以及高通的顺序进行了介绍,并对这些电路进行了特性仿真以及参数计算,能够直接用来进行应用设计。本文的主要创新之处就是在直接替换法之外,提出了一些新的跨阻滤波器设计方法,其中并联接地法以及电路补偿法更大程度上只是一种思路,目前只适用于特定结构的滤波器电路,相比之下,传递函数逆推法的通用性则更好一些,能够推导出一些新的跨阻滤波器电路。这些方法在文章中都有对应的实例电路,并且它们的可行性也得到了验证。
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