Entwurf aktiver zeitkontinuierlicher Filter in BICMOS-Technologie

Inhaltsangabe:Einleitung:Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Entwurf von aktiven zeitkontinuierlichen Filtern in BiCMOS-Technologie.Nach der theoretischen Betrachtung des Filterentwurfs ist ein Bandpass-Referenzfilter für die Datenkommunikation zu entwerfen und anschließend in eine aktive Struktur basierend auf linearisierten Transkonduktanzen (Gm-C) umzusetzen.Ein Filter 2. Ordnung mit einer Mittenfrequenz von 15 MHz und einer Bandbreite von 150 kHz soll den Ansprüchen an die Selektion und an das Signal-Rausch-Verhältnis genügen.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:1.Einleitung101.1Zielstellung101.2Der Begriff des Filters / Filtersynthese101.3Einteilungs- und Realisierungsmöglichkeiten112.Einige theoretische Grundlagen142.1Normierung / Entnormierung142.2Übertragungsfunktion172.3Bodediagramm222.4Pole Nullstellen PN-Schema242.4.1Allgemeines242.4.2Bedeutung der Lage von Pol- und Nullstellen262.5Realisierbarkeits- und Stabilitätskriterien302.6Filterentwurf - allgemein312.6.1Entwurf passiver Filter (RLC)312.6.1.1Dämpfungstoleranzschema312.6.1.2Tiefpaßentwurf332.6.1.3Bandpaßentwurf362.6.1.3.1Tiefpaß-Bandpaß-Transformation362.6.1.3.2Seriell-Parallel-Wandlung372.6.2Realisierung aktiver Filterstrukturen382.6.2.1Die Referenzfiltermethode382.6.2.2Der Gyrator / Transkonduktanzen382.6.2.2.1Wirkungsweise und prinzipieller Aufbau des Gyrators382.6.2.2.2Simulation von Induktivitäten402.6.2.2.3Prinzip des Steilheitsverstärkers (Transkonduktanz)423.Filtersynthese443.1Das RLC-Referenzfilter443.2Das RC-Gyrator-Filter453.3Das Transkonduktanz-C-Filter463.3.1Filterstruktur463.3.2Der Transkonduktanzverstärker493.3.2.1Prinzip493.3.2.2Linearisierung513.3.2.3Negative Impedance Converter (NIC)543.3.2.4Biasing563.3.2.5Die komplette Schaltung583.3.2.5.1Baugruppen583.3.2.5.2Simulation593.3.3Simulation des Bandpaßfilters643.3.3.1Verwendung von idealen BIAS-Quellen643.3.3.2Simulation mit realen BIAS-Quellen664.Schlußbemerkungen / Fazit