Abstract

W pracy przedstawiono efektywną procedurę symulacji numerycznej zniekształceń nieliniowych dla dowolnych filtrów Gm-C. Zaprezentowano ogólny model filtrów Gm-C zawierających nieliniowe elementy aktywne (transkonduktory). Przeprowadzono analizę modelu, która prowadzi do sformułowania ogólnego nieliniowego układu równań różniczkowych zwyczajnych opisujacych dynamikę napięć węzłowych filtru w dziedzinie czasu. Scałkowanie numeryczne takiego układu równań umożliwia zrealizowanie analizy przejściowej filtrów Gm-C. Może to być wykonane dla dowolnego filtru Gm-C dowolnego rzędu, co wynika z ogólności modelu zastosowanego do wyprowadzenia równań. Przedstawiona metodologia została zilustrowana za pomocą szeregu przykladów. Między innymi, wyznaczono współczynnik zawartości harmonicznych (ang. Total Harmonic Distortion, THD) dla wybranego filtru Gm-C, porównano rodzinę kanonicznych struktur dolnoprzepustowych filtrów Gm-C pod wzgledem zniekształceń nieliniowych. Rozważano zależności pomiędzy nieliniowościami elementów aktywnych filtru a wspólczynnikiem zawartości harmonicznych sygnału wyjściowego. Badano także inne efekty nieliniowe takie jak zniekształcenia charakterystyk częstotliwościowych filtru indukowane nieliniowością transkonduktorów. Nieliniowosci elementów aktywnych modelowane były za pomocą rozwinieć charakterystyki przejściowej w szereg potęgowy. W pracy przedyskutowano również możliwosci zastosowania prezentowanej metodologii do projektowania i optymalizacji filtrów.

Author (1)