连续时间滤波器及其集成化发展概况
简述滤波器的发展历程及前景
简述滤波器的发展历程及前景(转载)滤波器的发展历程---凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。
在近代电信设备和各类控制系统中,滤波器应用极为广泛;在所有的电子部件中,使用最多,技术最为复杂的要算滤波器了。
滤波器的优劣直接决定产品的优劣,所以,对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。
---1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器,次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。
20世纪50年代无源滤波器日趋成熟。
自60年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展,滤波器发展上了一个新台阶,并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉方向努力,其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向。
导致RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展,到70年代后期,上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。
80年代,致力于各类新型滤波器的研究,努力提高性能并逐渐扩大应用范围。
90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。
当然,对滤波器本身的研究仍在不断进行。
---我国广泛使用滤波器是50年代后期的事,当时主要用于话路滤波和报路滤波。
经过半个世纪的发展,我国滤波器在研制、生产和应用等方面已纳入国际发展步伐,但由于缺少专门研制机构,集成工艺和材料工业跟不上来,使得我国许多新型滤波器的研制应用与国际发展有一段距离。
滤波器的分类---滤波器有各种不同的分类,一般有如下几种。
(1)按处理信号类型分类---按处理信号类型分类,可分为模拟滤波器和离散滤波器两大类。
其中模拟滤波器又可分为有源、无源、异类三个分类;离散滤波器又可分为数字、取样模拟、混合三个分类。
当然,每个分类又可继续分下去,总之,它们的分类可以形成一个树形结构,如图所示。
---实际上有些滤波器很难归于哪一类,例如开关电容滤波器既可属于取样模拟滤波器,又可属于混合滤波器,还可属于有源滤波器。
2024年陶瓷介质滤波器市场发展现状
2024年陶瓷介质滤波器市场发展现状摘要本文对陶瓷介质滤波器市场的发展现状进行了研究和分析。
首先,介绍了陶瓷介质滤波器的基本概念和工作原理。
然后,介绍了陶瓷介质滤波器在通信、无线电、电子设备等领域中的应用。
接着,对陶瓷介质滤波器市场规模、竞争格局、发展趋势等进行了详细分析。
最后,对陶瓷介质滤波器市场的发展前景进行了展望。
1. 引言陶瓷介质滤波器是一种常见的电子器件,用于在无线通信、电子设备等领域对信号进行滤波和频率选择。
它具有体积小、成本低、性能稳定等优点,因此在各个领域中得到广泛应用。
本文将研究和分析陶瓷介质滤波器市场的发展现状,包括市场规模、竞争格局、发展趋势等。
2. 陶瓷介质滤波器的基本概念和工作原理陶瓷介质滤波器是由陶瓷介质制成的滤波器,在电路中起到滤除杂频、选择特定频率的作用。
陶瓷介质滤波器主要由陶瓷介质、金属电极和引线组成。
其工作原理是利用陶瓷介质的振动模式滤除不需要的频率信号。
3. 陶瓷介质滤波器在各领域的应用陶瓷介质滤波器在通信、无线电、电子设备等领域中有广泛的应用。
在通信领域,陶瓷介质滤波器被用于无线通信基站和终端设备中,用于滤除干扰信号,提高通信质量。
在无线电领域,陶瓷介质滤波器被用于无线电接收机和发射机中,在接收机中起到滤除杂频的作用,在发射机中起到选择特定频率的作用。
在电子设备领域,陶瓷介质滤波器被用于各类电子设备中的电源滤波和信号滤波。
4. 陶瓷介质滤波器市场规模分析目前,陶瓷介质滤波器市场规模较大,并且呈现增长趋势。
随着通信和电子设备的快速发展,对滤波器的需求不断增加,推动了陶瓷介质滤波器市场的发展。
同时,陶瓷介质滤波器的性能稳定、成本低廉等优点也促进了市场的增长。
5. 陶瓷介质滤波器市场竞争格局分析目前,陶瓷介质滤波器市场竞争激烈。
市场上有许多厂家提供陶瓷介质滤波器产品,主要包括国内企业和国外企业。
国内企业在价格和交货周期等方面具有一定的竞争优势,而国外企业在技术和品质上具有一定的优势。
2024年体声波滤波器市场发展现状
2024年体声波滤波器市场发展现状引言体声波滤波器是一种用于消除或减弱声音中的杂音或干扰信号的装置。
随着科技的不断进步和人们对声音质量的需求增加,体声波滤波器市场也正在迅速发展。
本文将对体声波滤波器市场的现状进行分析,并探讨其未来的发展趋势。
市场规模体声波滤波器市场在过去几年中保持了稳定的增长趋势。
根据市场研究数据显示,2019年全球体声波滤波器市场规模达到了XX亿美元,预计到2025年将会增长到XX亿美元。
这一增长主要受到消费电子、通信和汽车行业的推动。
市场驱动因素1. 消费电子行业的增长随着智能手机、平板电脑和音频设备等消费电子产品的普及,对声音质量的要求也越来越高。
体声波滤波器在这些产品中起到了至关重要的作用,可以有效消除背景噪音,并提供清晰的音频体验。
2. 通信行业的需求增加随着5G技术的不断发展和推广,人们对通信设备的要求也在不断提高。
体声波滤波器可以提供更好的语音通信质量,降低噪音干扰,因此在通信行业中的需求也在不断增加。
3. 汽车行业的发展随着汽车行业不断向智能化和高端化发展,对车载音响系统的要求也在不断提升。
体声波滤波器在汽车音响系统中能够有效降低汽车引擎噪音和路面噪音,提升乘坐体验,因此在汽车行业中有着广阔的市场需求。
市场竞争格局体声波滤波器市场竞争激烈,主要由一些大型跨国公司主导。
这些公司具有雄厚的研发实力和市场渠道优势。
同时,一些小型企业也在市场中崭露头角,通过提供定制化的产品和个性化的服务来与大公司竞争。
技术发展趋势1. 小型化和集成化随着电子器件的不断进步和微型化的趋势,体声波滤波器也在朝着小型化和集成化的方向发展。
这将有助于减小产品尺寸,提高性能,并满足市场对体积小、重量轻的要求。
2. 创新材料和新技术的应用新材料和新技术的应用可以提高体声波滤波器的性能,例如使用新型材料来提高声音吸收效果,或采用新的信号处理算法来提高滤波效果。
3. 与其他领域的融合体声波滤波器技术与其他领域的融合也是一个重要的趋势。
滤波器发展史
朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉等方向努力,其中高精度、小体积、多功能、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向,导致数字滤波器、RC有源滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展。
到70年代后期,上述几种滤波器的单片集成己被研制出来并得到应用,90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。
当然,对滤波器本身的研究仍在不断进行。
目前,国外有许多院校和科研机构在研究基于FPGA的DSP应用,比较突出的有Denmark大学的研究小组正在从事FPGA实现数字滤波器的研究。
由于FPGA实现乘法器有困难,因此他们重点研究开发无乘法的滤波器算法。
加州大学洛杉矶分校的研究小组采用运行时重构技术开发了一种视频通讯系统,该系统用一片FPGA可每帧重构四次完成视频图像压缩和传送的操作。
此外,他们还在进行Mojave项目的开发工作,力图采用运行时重构技术来实现自动目标识别应用。
我国在DSP技术起步较早,产品的研究开发成绩斐然,基本上与国外同步发展,而在FPGA方面起步较晚。
全国有100来所高等院校从事DSP&FPGA 的教学和科研,除了一部分DSP芯片需要从国外进口外,在信号处理理论和算法方面,与国外处于同等水平.而在FPGA信号处理和系统方面,有了喜人的进展,正在进行与世界先进国家同样的研究.如,西北工业大学和国防科学技术大学的ATR实验室采用了FPGA可重构计算系统进行机载图像处理和自动目标识别,主要是利用该系统进行复杂的卷积运算,同时利用它的可变柔性来达到自适应的目的。
北京理工大学研究利用FPGA提高加解密运算的速度,等等。
数字信号处理是利用数值计算方法对数字序列进行各种处理,把信号变换成符合人们需要的各种形式。
在数字信号处理过程中,无论是信号的获取和传输,还是信号的处理和交换,都离不开滤波技术。
因此, 本论文在分析了国内外数字滤波器技术的现状与发展趋势及数字滤波器设计方法的基础上,改进了传统的数字滤波器设计方法过程复杂、计算量大、调整滤波特性困难等不足,研究了:1、利用窗函数法设计了低通、带通和多通带数字滤波器,并使用MATLAB软件进行仿真实现;2、使用MATLAB软件实现了利用频率取样法设计的低通滤波器;3、利用优化法设计了等波纹低通滤波器,并使用MATLAB软件进行仿真实现;4、以加噪声音和加噪图像为例,展示良好的滤波器设计能大力改善声音和图像的清晰化处理程度。
滤波器的发展现状
滤波器的发展现状滤波器是一种用于信号处理的关键器件,其作用是通过去除或强调信号中的特定频率分量来改变信号的频谱。
随着科技的发展,滤波器也在不断演进和创新,以满足不同领域的需求。
1. 传统滤波器:传统滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
这些滤波器基于电容、电感和电阻等被 passives 元件构建,其主要特点是结构简单、成本较低,适用于一些基础应用。
2. 数字滤波器:随着数字信号处理技术的不断发展,数字滤波器应运而生。
数字滤波器通过将连续时间信号转换为离散时间信号,并使用数字算法处理信号,在滤波效果、可编程性和精度方面具有优势。
数字滤波器可以实现各种复杂的滤波功能,并具有较好的灵活性和可扩展性。
3. 自适应滤波器:自适应滤波器是一类具有自我调节能力的滤波器,能够根据输入信号的特性实时优化滤波效果。
自适应滤波器主要应用于通信、雷达、声音处理等领域,能够有效地抑制噪声、提高信号质量和抗干扰能力。
4. 宽带滤波器:随着通信技术的快速发展,对宽带信号的处理需求也越来越迫切。
宽带滤波器具有更宽的通带和截止频率范围,能够处理多个频率分量的信号。
宽带滤波器在宽带通信、雷达、医疗成像等领域得到广泛应用。
5. 智能滤波器:随着人工智能和机器学习的发展,智能滤波器在信号处理中得到了应用。
智能滤波器能够根据输入信号的模式和特征自适应地调整滤波参数,从而实现更精确和高效的信号处理。
除了以上几种滤波器,还有许多其他类型的滤波器不断涌现,如时频滤波器、经验模态分解滤波器等。
这些新型滤波器在提高滤波效果、减小系统复杂性、提高可靠性等方面都具有巨大潜力。
滤波器的发展一直在持续推进,为各个领域的信号处理提供了更多的选择和可能性。
有源电力滤波器的发展历史和研究现状概述
有源电力滤波器的发展历史和研究现状概述有源电力滤波器是一种能够有效消除电力系统中的谐波和其他电力质量问题的装置。
它由电源,控制器和滤波电路组成。
在过去几十年里,有源电力滤波器在电力系统领域得到了广泛应用,并且在研究和发展方面也取得了重要的进展。
有源电力滤波器的发展历史可以追溯到20世纪70年代。
在那个时期,电力系统中出现了严重的谐波污染问题,导致电力质量下降和设备故障增加。
为了解决这些问题,人们开始研究和设计有源电力滤波器。
最早的有源电力滤波器主要基于传统的工频变频器技术,但由于技术限制和成本高昂,应用范围有限。
随着半导体技术的发展和电力电子器件的性能提高,20世纪80年代和90年代,有源电力滤波器得到了进一步的发展。
主要涉及两个方面的研究。
首先,控制方法的研究,包括谐波检测、抑制和振荡控制方法的改进,以及滤波器的模型和控制策略的优化。
其次,电力电子器件的研究,包括功率半导体器件(如IGBT、MOSFET等)的性能改进和新型器件(如多电平逆变器等)的研究和应用。
进入21世纪以后,有源电力滤波器的研究重点从谐波滤波扩展到了更广泛的电力质量问题。
除了谐波,电力系统中还存在着电压暂降、电压闪变、电压畸变等问题,这些问题也对电力系统的稳定性和正常运行造成了影响。
因此,研究者开始将有源电力滤波器应用于解决这些电力质量问题,并且取得了一定的成果。
例如,针对电压暂降问题,有源电力滤波器可以通过控制输出电流来保持电压的稳定性;针对电压闪变问题,有源电力滤波器可以通过快速响应的控制技术来消除电压波动。
此外,还有一些新的研究方向,如无线电力传输和分布式能源系统中的有源电力滤波器等。
总的来说,有源电力滤波器在过去几十年里取得了很大的发展,从最初的谐波滤波到更广泛的电力质量问题的解决方案。
然而,仍然存在一些挑战,如成本问题、控制方法和技术等。
因此,未来的研究工作还需要进一步提高滤波器性能、降低成本,并将其应用于更广泛的电力系统中。
2023年体声波滤波器行业市场发展现状
2023年体声波滤波器行业市场发展现状体声波滤波器是一种应用于音频处理、语音识别、语音处理、音响设备等领域的重要装置,其作用是分离信号中的特定频率,从而实现音频信号滤波和降噪。
近年来,随着各种电子设备和音频技术的不断发展,体声波滤波器的应用范围和市场规模也在不断扩大。
当前,全球体声波滤波器市场呈现出以下几个发展现状:1. 市场规模不断扩大近几年来,随着语音识别、语音处理、音频处理等领域的不断发展和普及,全球体声波滤波器市场规模不断扩大。
根据市场研究机构的数据显示,预计到2026年,全球体声波滤波器市场规模将达到100亿美元以上,年复合增长率约为7.5%左右。
2. 技术不断进步和创新体声波滤波器的应用范围涵盖了各种领域,不同的应用场景对体声波滤波器的性能要求也各不相同。
因此,体声波滤波器的技术在不断地进步和创新。
目前,市场上已经出现了许多基于数字信号处理技术的新型体声波滤波器,这些产品相比传统的滤波器,具有更高的精度、更高的频率范围、更低的失真和噪声等优势。
3. 应用领域不断扩大除了传统的语音识别、语音处理、音频处理等领域,体声波滤波器在近年来还逐渐扩展到了其他领域。
比如,在智能家居、智能汽车、虚拟现实等领域,体声波滤波器被广泛应用。
这些应用领域的扩展,进一步推动了体声波滤波器市场的发展。
4. 价值不断提升随着体声波滤波器技术的不断进步和应用场景的不断扩大,体声波滤波器在各个领域的价值也不断提升。
在音响设备领域,主流的高端音响产品几乎都采用了体声波滤波器技术,在消费者心目中具有较高的品牌价值和产品价值。
在其他领域,体声波滤波器的应用也为产品带来了更高的性能和用户体验,进一步提升了产品的价值。
总的来说,体声波滤波器市场呈现出规模不断扩大、技术不断进步和创新、应用领域不断扩大以及价值不断提升等发展现状。
这一趋势预计在未来仍将持续,将有更多的新技术、新产品和新应用场景涌现。
简述滤波器的发展历程及前景
简述滤波器的发展历程及前景滤波器是一种电子元件,用于过滤掉电路中不需要的信号。
它在电子领域的应用广泛,包括通讯、音频、视频、雷达等。
随着科技的不断发展,滤波器的技术也在不断进步,下面将简述滤波器的发展历程及前景。
1. 传统滤波器:传统滤波器主要是基于电容、电感和电阻器的滤波电路。
这种滤波器的优点是简单易制作,但缺点是频率特性和相位特性波动较大,对温度、湿度和时间稳定性要求高,难以实现高品质的滤波效果。
2. 数字滤波器:20世纪70年代,随着数字信号处理技术的发展,出现了数字滤波器。
这种滤波器通过数字信号处理芯片实现,可以精确地控制滤波器的频率、相位和幅度响应,并具备快速处理、可编程性好等优点。
3. 自适应滤波器:20世纪80年代,随着自适应信号处理技术的发展,出现了自适应滤波器。
这种滤波器可以根据输入信号的特征自动调整滤波器参数,适应不同的输入信号,具备更好的滤波效果。
4. MEMS滤波器:21世纪初,微电子机械系统(MEMS)技术的发展促进了MEMS滤波器的出现。
这种滤波器基于微型机械构件制造,具有体积小、重量轻、功耗低等特点,是实现高集成度电路的重要手段。
未来滤波器的发展趋势主要表现在以下几个方面:1. 高集成度:滤波器将集成到片上系统中,实现高度集成化和小型化。
2. 宽频带:随着通信技术的发展,滤波器对宽频带信号的处理需求越来越大。
3. 低功耗:为满足移动设备和可穿戴设备的需求,滤波器需要具备低功耗的特点。
4. 自适应性:随着智能手机和智能家居等应用的普及,滤波器需要具备自适应性和智能化,能够根据环境变化和用户需求自动调整滤波效果。
5. 多功能:滤波器不仅需要实现通信、音频、视频信号的滤波,还需要具备多种功能,如EMI(电磁干扰)抑制、信号增强等。
综上所述,滤波器是电子领域中重要的元件之一,经过多年的发展,已经具备了数字化、自适应化和微型化等特点,未来的发展趋势将更加趋向于高集成度、宽频带、低功耗、自适应性和多功能等方向。
连续时间滤波器的新技术及其应用
连续时间滤波器的新技术及其应用王文理;王鹏【摘要】简述连续时间滤波器的概况、现状.介绍处于主导地位的几种电流模式滤波器的组成、特点和典型应用.针对滤波器性能改进,介绍并讨论几种连续时间滤波器的新技术及应用,最后展望连续时间滤波器的发展趋势.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2010(018)001【总页数】3页(P110-112)【关键词】连续时间滤波器;电流模式;集成电路;跨导【作者】王文理;王鹏【作者单位】河北大学,电子信息工程学院,河北,保定,071002;河北大学,电子信息工程学院,河北,保定,071002【正文语种】中文【中图分类】TN713连续时间滤波器处理时间和幅度都连续变化的信号,可通过元件参数变化达到改变滤波器性能的目的,而无需像数字滤波器那样经A/D转换、D/A转换和数据处理等环节,且功耗低。
开关电容滤波器有时可替代分离和集成的连续时间滤波器,但需借助开关在离散时间内采样模拟信号,可能还会出现贯穿现象。
因此,连续时间滤波器仍有其应用领域,且连续时间滤波器正向系统高集成化、BICMOS技术和电流模式发展。
这里针对滤波器的性能,介绍几种连续时间滤波器的新技术及其应用。
电流模式具有频带宽、速度快、精度高、动态范围大、结构简单等特点,因此采用电流模式设计连续时间滤波器已引起研究者关注。
电流模式选用电流作为电路的信号变量,并通过处理电流信号控制电路。
典型的电流模式连续时间滤波器具有多种类型,诸如:跨导电容滤波器、跨导放大器电容滤波器、电流传送器滤波器、电流镜滤波器、对数域滤波器等。
跨导电容滤波器的基本元件是积分器,并包括1个跨导和1个电容或1对电容。
跨导电容滤波器适合中高频集成,可通过改变跨导值调控滤波器频率特性。
在部分相应完全匹配的硬盘读取通道应用中使用7~50 MHz截止频率和群延时的可编程70 mW滤波器[1],具有脉冲成形和滤除噪声等功能。
电流传送器是电流模式信号处理领域中的基本元件之一,由其构成的电路结构简单,功率低。
连续时间滤波器及其集成化发展概况
连续时间滤波器及其集成化发展概况
摘要
连续时间滤波器是一种滤波器,能够对信号进行连续时间特征分析,
滤脉冲噪声和保护信号的完整性,是一种实用性强的滤波器设计方法。
本
文介绍了连续时间滤波器的类型及其发展历史,并且概述了连续时间滤波
器的集成化发展。
关键词:连续时间滤波器、设计、集成
1.介绍
2.连续时间滤波器的类型
(1)线性时不变滤波器:这种滤波器的特点是,它的时域单位冲激响
应是不随时间变化的,可以采用调制解调器的信号调节器或滤波器的线性
变换方法实现。
根据不同的调节器或滤波器,线性时不变滤波器可以分为
低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、均衡滤波器等。
(2)非线性时不变滤波器:这种滤波器的特点是,它的时域单位冲激
响应是随时间变化的,可以采用非线性变换方法实现,如振荡控制滤波器、卷积滤波器等。
3.连续时间滤波器的发展历史。
滤波器的发展现状
滤波器的发展现状滤波器是一种用于信号处理的重要设备,广泛应用于通信、图像处理、音频处理、传感器等领域。
滤波器的发展现状主要体现在以下几个方面:一、数字滤波器技术的突破。
随着计算机性能的提升,数字滤波器逐渐替代了传统的模拟滤波器。
数字滤波器具有设计灵活、实现方便、精度高等优点,在各个领域得到广泛应用。
此外,随着硬件技术的发展,数字滤波器的计算速度和处理能力也得到了显著提升。
二、滤波器的集成化趋势。
随着芯片工艺的不断进步,滤波器的集成度越来越高。
在一块芯片上集成多个滤波器单元,可以有效减少系统的体积和功耗,并提高系统的性能。
目前,各类滤波器的集成化设计已经成为滤波器领域的发展趋势。
三、滤波器在通信领域的应用。
随着通信技术的发展,滤波器在无线通信系统中的应用越来越广泛。
如在移动通信系统中,滤波器用于解调器前端的滤波和射频前端的滤波处理,起到了抑制干扰、增强信号质量的重要作用。
同时,在射频封装方面也出现了一些新的滤波器技术,如表面声波滤波器(SAW)、声表面波滤波器(BPF)等。
四、MEMS滤波器的发展。
MEMS(微机械系统)技术是基于硅微加工工艺制造微米级别结构的一种技术。
MEMS滤波器具有体积小、性能稳定、工作频率范围广等优点,逐渐成为滤波器领域的一个研究热点。
目前,MEMS滤波器已经在无线通信、物联网、汽车电子等领域得到了广泛应用。
综上,随着数字滤波器技术的突破,滤波器的集成化趋势,滤波器在通信领域的应用以及MEMS滤波器的发展,滤波器的技术正不断进步,应用范围不断扩大。
未来,滤波器将继续发展,为各个领域的信号处理提供更好的技术支持。
连续时间滤波器基本原理简介
连续时间滤波器基本原理简介现在,连续时间滤波器实现的方法有多种,如有源RC滤波器,MOSFET-C滤波器,Gm-C滤波器,Gm-C-OPAMP滤波器等。
连续时间滤波器能够直接处理模拟信号,它不需要经过A/D, D/A转换、采样和保持以及抗混叠滤波器。
目前连续时间滤波器的频率能够达到几百MHz,因而广泛地用于高频应用中。
对于高性能的连续时间滤波器,主要类型有三种:有源RC滤波器,MOSFET-C滤波器,跨导电容(Gm-C)滤波器。
它们一般都用MOS或BiCMOS技术以及双极型晶体管来实现。
RC有源滤波器是山运算放大器、电阻、电容这些基本元件构成的。
在集成电路中,这些电阻由普通的电阻或多晶硅来实现。
但是,这类滤波器对RC元件的变化比较敏感。
一般来说,这类滤波器一般适用于低频应用中。
因而这类滤波器的应用受到了很大的限制。
MOSFET-C滤波器是基于有源RC滤波器得来的,它的电阻用工作在线性区MOS 管来实现。
它的一个主要问题是失真问题。
我们可用一组晶体管来代替单个的品体管来消除失真。
然而,即使采用了这样的措施,其工作频率也不会太高,主要是运算放大器限制了其工作频率。
跨导电容(Gm-C)滤波器比前面讨论过的滤波器有许多优点,最主要的是它有较低的功耗和较高的应用频率。
跨导电容(Gm-C)滤波器由跨导Gm和电容C组成。
跨导电容(Gm-C)滤波器被普遍应用于高频领域,例如在通信系统中,滤波器是非常重要的组成部分。
在射频(RF)接收系统中,天线的输出紧跟,个射频预选择滤波器(Pre-SelectF ilter),混频器前需要镜像反射滤波器(image-Rejection Filter), AID转换前需要经过信道选择滤波器(Channel Selection Filter)和抗混叠滤波器(Anti-Aliasing Filter).另一个典型的应用是计算机中的硬盘驱动系统,在从硬盘中读取数据的时候,必须要有一个均衡滤波器(Equalization Filter),以提供延迟补偿,减小信号间的干扰。
滤波器的发展史
滤波器的发展历程凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。
在近代电信设备和各类控制系统中,滤波器应用极为广泛;在所有的电子部件中,使用最多,技术最为复杂的要算滤波器了。
滤波器的优劣直接决定产品的优劣,所以,对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。
1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器,次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。
20世纪50年代无源滤波器日趋成熟。
自60年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展,滤波器发展上了一个新台阶,并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉方向努力,其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向。
导致RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展,到70年代后期,上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。
80年代,致力于各类新型滤波器的研究,努力提高性能并逐渐扩大应用范围。
90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。
当然,对滤波器本身的研究仍在不断进行。
我国广泛使用滤波器是50年代后期的事,当时主要用于话路滤波和报路滤波。
经过半个世纪的发展,我国滤波器在研制、生产和应用等方面已纳入国际发展步伐,但由于缺少专门研制机构,集成工艺和材料工业跟不上来,使得我国许多新型滤波器的研制应用与国际发展有一段距离。
滤波器的分类滤波器有各种不同的分类,一般有如下几种。
(1)按处理信号类型分类---按处理信号类型分类,可分为模拟滤波器和离散滤波器两大类。
其中模拟滤波器又可分为有源、无源、异类三个分类;离散滤波器又可分为数字、取样模拟、混合三个分类。
当然,每个分类又可继续分下去,总之,它们的分类可以形成一个树形结构,如图所示。
实际上有些滤波器很难归于哪一类,例如开关电容滤波器既可属于取样模拟滤波器,又可属于混合滤波器,还可属于有源滤波器。
因此,我们不必苛求这种“精确”分类,只是让人们了解滤波器的大体类型,有个总体概念就行了。
滤波器发展史
朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉等方向努力,其中高精度、小体积、多功能、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向,导致数字滤波器、RC有源滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展。
到70年代后期,上述几种滤波器的单片集成己被研制出来并得到应用,90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。
当然,对滤波器本身的研究仍在不断进行。
目前,国外有许多院校和科研机构在研究基于FPGA的DSP应用,比较突出的有Denmark大学的研究小组正在从事FPGA实现数字滤波器的研究。
由于FPGA实现乘法器有困难,因此他们重点研究开发无乘法的滤波器算法。
加州大学洛杉矶分校的研究小组采用运行时重构技术开发了一种视频通讯系统,该系统用一片FPGA可每帧重构四次完成视频图像压缩和传送的操作。
此外,他们还在进行Mojave项目的开发工作,力图采用运行时重构技术来实现自动目标识别应用。
我国在DSP技术起步较早,产品的研究开发成绩斐然,基本上与国外同步发展,而在FPGA方面起步较晚。
全国有100来所高等院校从事DSP&FPGA 的教学和科研,除了一部分DSP芯片需要从国外进口外,在信号处理理论和算法方面,与国外处于同等水平.而在FPGA信号处理和系统方面,有了喜人的进展,正在进行与世界先进国家同样的研究.如,西北工业大学和国防科学技术大学的ATR实验室采用了FPGA可重构计算系统进行机载图像处理和自动目标识别,主要是利用该系统进行复杂的卷积运算,同时利用它的可变柔性来达到自适应的目的。
北京理工大学研究利用FPGA提高加解密运算的速度,等等。
数字信号处理是利用数值计算方法对数字序列进行各种处理,把信号变换成符合人们需要的各种形式。
在数字信号处理过程中,无论是信号的获取和传输,还是信号的处理和交换,都离不开滤波技术。
因此, 本论文在分析了国内外数字滤波器技术的现状与发展趋势及数字滤波器设计方法的基础上,改进了传统的数字滤波器设计方法过程复杂、计算量大、调整滤波特性困难等不足,研究了:1、利用窗函数法设计了低通、带通和多通带数字滤波器,并使用MATLAB软件进行仿真实现;2、使用MATLAB软件实现了利用频率取样法设计的低通滤波器;3、利用优化法设计了等波纹低通滤波器,并使用MATLAB软件进行仿真实现;4、以加噪声音和加噪图像为例,展示良好的滤波器设计能大力改善声音和图像的清晰化处理程度。
2024年滤波器市场前景分析
滤波器市场前景分析引言滤波器是一种能够滤除信号中特定频率成分的电子设备,广泛应用于通信、音频、图像处理等领域。
随着电子设备的不断普及和应用场景的不断扩大,滤波器市场呈现出良好的发展前景。
本文将对滤波器市场进行分析,重点关注市场规模、应用领域和发展趋势。
市场规模滤波器市场的规模随着各个应用领域的需求不断增长。
据市场调研机构统计,2019年全球滤波器市场规模达到100亿美元,并预计在未来几年内将以每年5%的复合年增长率增长。
其中,通信领域对滤波器的需求最为旺盛,占据市场份额的50%以上。
此外,随着自动化、智能化等技术的不断推进,工业领域对滤波器的需求也在逐渐增加,预计将成为滤波器市场的新的增长点。
应用领域滤波器在各个领域都有广泛的应用。
在通信领域,滤波器被用于无线通信、卫星通信、光纤通信等系统中,用于滤除信号中的干扰,提高通信质量。
在音频领域,滤波器被用于音响、耳机等设备中,用于去除杂音,提升音质。
在图像处理领域,滤波器被用于图像去噪、边缘增强等任务中,提高图像的清晰度和质量。
此外,滤波器还广泛应用于汽车电子、医疗设备等领域。
发展趋势随着科技的不断进步,滤波器市场呈现出以下几个发展趋势:1. 小型化和高性能化随着电子设备的小型化和高性能化要求的增加,滤波器也在朝着小型化和高性能化的方向发展。
新型材料的应用和制造工艺的改进,使得滤波器能够更加紧凑和高效地集成在电子设备中。
2. 多频段滤波器的需求增加随着无线通信技术的快速发展和频谱资源的逐渐枯竭,对于多频段滤波器的需求也在不断增加。
多频段滤波器能够同时滤除多个频率段的干扰信号,提高通信系统的可靠性和性能。
3. 新兴应用的推动随着新兴应用领域的出现,如物联网、5G通信等,对滤波器的需求也在逐渐增加。
这些新兴应用对滤波器的性能和可靠性提出了更高的要求,推动了滤波器市场的发展。
结论滤波器市场具有广阔的发展前景。
市场规模不断扩大,并且随着各个领域的需求不断增加,市场潜力巨大。
简述滤波器的发展历程及前景
简述滤波器的发展历程及前景
滤波器是一种用于提取无线信号中必要信息的设备,是信息获取、存
储和传输的重要组成部分,它能有效地过滤出低频部分信号以及不同无线
电波段的信号,给人以收听清晰的声音。
滤波器有着悠久的历史,经历了
无线电技术的发展,也给世界的信息交流带来了重大的变革。
第一步:从技术发展的历史来看,滤波器的发展始于20世纪50年代,由当时的无线电技术发展成熟,滤波器也从机械式的开始。
当时,相关的
系统技术已经超越了机械的限制,研究人员开发出了一种数字滤波器,它
能够更有效地从信号中过滤有用的信息,并将其转换成数据。
第二步:随着数字信号处理技术的发展,以及微电子技术的普及,数
字滤波器在70年代发展起来,成为一种新的滤波技术。
最新的技术提供
了更高精度的滤波能力,以及更高效率的低通滤波器。
同时,也有很多新
出现的模拟滤波器,能够更好地滤出低频的信号和高频的信号。
国内外滤波器的发展现状.doc
国内外滤波器的发展现状.doc
滤波器是现代电子技术中重要的元器件之一,其作用是将信号中的某些频率分量滤除或减弱,以达到信号处理的目的。
随着信息技术的迅猛发展,我国滤波器的应用也日益广泛。
在国内,滤波器的发展主要经历了以下几个阶段:
1. 初期阶段:20世纪50年代,我国滤波器的制造大多依靠手工操作,制造工艺相对简单,但滤波器的品质普遍较低。
2. 中期阶段:60年代到70年代,我国滤波器制造逐渐实现机械化、自动化,各种新材料、新工艺得到应用,使得滤波器品质和性能有了极大提高。
3. 现代阶段:80年代至今,我国滤波器的制造逐渐发展成为一个较为成熟的产业,滤波器种类多样,品质稳定,广泛应用于通信、电子、军事、航空、航天等领域。
相对于国内而言,国外已经处于更加成熟和高级的产业阶段。
在美国、欧洲等发达国家,滤波器制造技术已经十分先进,滤波器种类多样,性能稳定,品质优良。
发达国家的主要滤波器企业集中在美国、德国、日本、英国和法国等国家。
目前,外国滤波器制造业的主要趋势是向数字化、智能化和微型化方向发展。
数字化滤波器、光纤滤波器、表面声波滤波器、微波滤波器、实时滤波器等新型滤波器已经取得了极大的进展,滤波器的集成度越来越高,性能和品质也得到了极大提高。
总体来说,随着信息技术的快速发展和电子产品的普及,滤波器在现代电子技术中发挥着越来越重要的作用,其制造技术和应用领域也正在不断拓展和更新。
滤波器的发展历程和未来趋势
滤波器的发展历程和未来趋势滤波器,作为电子设备中重要的信号处理器件,广泛应用于通信、音频和图像处理等领域。
本文将回顾滤波器的发展历程并展望未来的趋势。
一、早期滤波器的发展在电子技术发展的早期阶段,滤波器的概念并不明确,但人们已开始研究信号的调制和解调方法。
20世纪初,爱德华·亚布·菲特(Fitts)提出了第一个滤波器设计的基本原理,他将滤波器分为低通和高通两种类型。
后来,滤波器的设计逐渐得到加强,有了更多种类的滤波器。
例如,卡维泰(Cauer)设计了一种宽带电子滤波器,特别适用于通信系统中的频带选择。
此外,费恩曼(Feynman)等人对模拟滤波器进行了深入的研究,为滤波器的发展奠定了基础。
二、数字滤波器的崛起20世纪60年代,随着计算机的发展和数字信号处理技术的兴起,数字滤波器逐渐受到关注。
数字滤波器通过数字信号处理算法来实现滤波功能,具有灵活性和可编程性的优势。
最早的数字滤波器是基于离散时间的系统,如离散时间传递函数和差分方程。
这种类型的滤波器通常用于音频和通信系统的数字滤波器设计。
而后,随着快速傅立叶变换(FFT)算法的发展,频率域滤波器的设计变得更为方便。
频域滤波器可以实现滤波和频谱分析等功能,成为数字信号处理领域中常用的技术。
三、滤波器的应用拓展随着科技的不断进步,滤波器的应用范围也不断拓展。
除了传统的通信和音频领域,滤波器在无线通信、医学图像处理、雷达系统等众多领域起到了重要作用。
在无线通信中,滤波器用于去除信号中的噪声和干扰,提升通信质量。
在医学图像处理中,滤波器常被用于图像去噪和边缘检测等应用。
此外,滤波器也广泛应用于音频系统和音乐产业中。
通过选择不同类型的滤波器,可以调整声音的频率响应,产生不同的音色效果。
四、滤波器的未来趋势未来,滤波器的发展将继续朝着以下几个方向发展:1. 宽带和高速滤波器:随着通信技术的快速发展,对滤波器的带宽需求也越来越高。
今后滤波器将更加注重宽频带和高速处理能力,以满足数据传输的需求。
全集成连续时间滤波器研究的进展
全集成连续时间滤波器研究的进展
王春悦;赵蓉;王振波
【期刊名称】《吉林大学学报(信息科学版)》
【年(卷),期】2000(018)003
【摘要】全集成连续时间滤波器是近年来模拟VLSI(超大规模集成电路)技术取得最重要进展的领域之一,也是当今国际上的前沿课题。
它的诞生向传统的连续时间信号处理技术——开关电容技术和数字滤波技术,提出了强有力的挑战。
本文综述了这一研究领域的发展现状;评述了近年来的新进展;并展望了这一研究领域的发展和应用前景。
【总页数】6页(P22-27)
【作者】王春悦;赵蓉;王振波
【作者单位】长春邮电学院通信工程系,吉林长春130012;长春邮电学院通信工程系,吉林长春130012;中国联合通信有限公司吉林分公司.吉林长春130031【正文语种】中文
【中图分类】TN713.8
【相关文献】
1.基于电流反馈放大器的全集成连续时间双二次滤波器 [J], 孟相如
2.基于CCⅡ的全集成连续时间MOSFET—C滤波器 [J], 袁助国;杨志民
3.全集成连续时间跨导电容滤波器的进展 [J], 吴杰;邱关源
4.全集成连续时间滤波器研究的进展 [J], 焦李成
5.基于OTRA的电压模式全集成连续时间滤波器 [J], 马云辉;陈永海
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滤波器是电子设备的最基本部件,是一种应用非常广泛的信号处理子系统,它的功能是让指定频段的信号通过,而抑制其余频段的信号。
滤波器理论作为一门学科发展至今已有90多年的历史,它经历了无源分立RLC元件、集成线性元件/混合集成电路和单片全集成电路的发展历程,在电子工业、通信工业、仪器仪表和控制、计算机科学等领域得到了越来越广泛地应用。
1915年德国的Wagner和美国的Campbell提出了滤波器的概念,开始了滤波器研究。
最早的滤波器是无源滤波器,这种滤波器由于使用电感而使其体积笨重、损耗大,容易引起噪声,且难以小型化、集成化。
1945年Bode提出了用高增益反相放大器作为有源元件与无源回路组成反馈放大器理论的基本思想。
1954年Linvill用负阻抗变换器的转移阻抗实现了第一个有源滤波器。
1955年Sallne-Key 应用单放大器实现了有源RC滤波器。
1965年,单片集成运放研制成功,为有源滤波器的迅速发展和普及提供了物质基础。
上世纪70年代,随着线性集成电路工艺的发展,研制出了用于数字通信系统的混合集成有源RC滤波器,有源滤波器进入了实用阶段,在低频领域得到广泛应用。
1977年,用MOS晶体管和MOS电容组成的开关来模拟电阻,构成单片全集成开关电容滤波器(SCF)获得成功,解决了MOS单片处理中很难得到精确且稳定的RC乘积(时间常数)、电阻集成需要占用较大的芯片面积的问题,这是滤波器从分立走向全集成的重大突破。
但是SCF的缺点是工作频率不高,上世纪80年代,当SCF在高频应用中受到挑战后,人们开始把注意力转向全集成连续时间滤波器[2-8]。
1983年,Hanu和Tsividis提出了全集成MOSFET和电容的有源滤波器,揭开了全集成连续时间滤波器发展的序幕。
Kharramabadi和Gray首次提出了采用CMOS工艺的OAT -C滤波器,从此,OTA-C滤波器成为全集成连续时间滤波器领域内的一个重要分支。
全集成连续时间OTA-C滤波器的关键是MOS跨导放大器,同传统的双极型OAT相比较,CMOS跨导的优点是采用了先进的MOS VLSI 技术,易于实现全集成化,此外,CMOS跨导还可获得较大的输入信号范围。
但MOS管存在着非线性关系,电子调节也非线性,如何设计高性能MOS跨导一直是电路设计者感兴趣的课题。
1984年,Nedungadi和Viswana- than提出了采用CMOS技术的线性跨导元件。
Torrance等人进一步详细讨论了设计CMOS跨导的电路结构、线性技术和温度补偿技术。
Tsividis等人通过在跨导差分耦合间附加
偏置晶体管,获得了高线性度的跨导。
在此基础上,又提出了交叉耦合跨导的新方案,大大消除了MOS管的奇阶和偶阶非线性项,同时也获得大信号处理能力。
Wu等人通过附加电流加法技术改进了跨导的线性度,而Peterson和Geiger将全对称结构拓展到CMOS OTA设计中,得到全对称CMOS OTA电路,改善了电源抑制比,提高了线性度和信噪比。
Reed和Geiger提出了多输入OTA,获得了接近6V 的差分输入电压范围,提高了处理信号的能力。
Wang也提出了处理大信号的线性CMOS OTA的建议。
Durham和Pedman-White又提出了获得最佳线性调节的新方案。
大多数CMOS OTA都建立在差分耦合对输入结构的基础上,并不断加以改进和完善[9-13]。
工作在连续时间域的滤波器称为连续时间滤波器,其工作方式是对模拟信号进行直接处理。
连续时间滤波器具有处理速度快、电路结构简单、功耗小等突出优点,当需要在低功耗条件下对高频信号(通常在1 MHz以上)进行处理时,连续时间滤波器通常是唯一可选的方法。
对于设计高频连续时间模拟滤波器而言,利用跨导放大器和电容来设计高频全集成滤波器已经成为流行的技术。
OTA-C滤波器是由跨导运算放大器(OTA)与电容构成的有源集成滤波器。
其特点是:电路简单,工作频率高,可实现电子控制,调节方便,便于单片集成。
采用电流模电路设计连续时间滤波器,滤波器的主要性能如带宽、速度、精度等继承了电流模基本单元电路的优点,同时又由于电流模电路的加、减、乘等常规运算的实现比电压模电路更容易,所以设计出来的电流模式滤波器比电压模式滤波器电路的拓扑结构简单,可靠性和精度等许多方面均优于电压模式滤波器。
在OTA-C连续时间滤波器中,滤波器的性能参数(特征频率、品质因数等)由跨导g m 和电容C这两个参数决定。
在g m和C这两个参数中,跨导放大器的增益g m可由片外电信号(电流或电压)加以调节,因此很容易实现电可控滤波器,或叫做可编程滤波器[14]。
近年来,随着VLSI的发展和电流模技术的崛起,全集成电流模式连续时间滤波器后来居上,己成为国际学术界所关注的前沿课题。