三階高通濾波器具有合成電感器

電感器作為濾波器的名聲不好組件 — 它們不僅傳輸 EMI，還起作用作為接收EMI的天線。要避免這些問題，可以模擬阻抗兩個可操作組合的電感器跨導放大器（OTA）和電容器（圖1）。該電路用作合成電感器（LSYN），一端接地。

圖1.該單端口網絡模擬電感器兩個操作跨導放大器和一個電容器。

通過在 LSYN 處強制電流并測量得到的電壓，可以確定等效值阻抗 Z情商:

因此，等效電感為：

這種單端口網絡顯然提供了電感的頻率比例阻抗，以及優勢和限制：如果GM1*GM2<<1，電感值可以很大，但是網絡的一端必須始終連接到地。高通、全極梯形濾波器效果很好應用，因為它們的所有電感器都連接到地。兩個 OTA 和一個電容器必須是替換每個，所以你應該選擇一個具有最小數量電感。

為了具有成本效益，您的設計應具有濾波器兩端的串聯電容器，帶有模擬電感器充當它們之間的分流器（圖2）。輸入電容阻斷任何直流施加到濾波器和輸出電容塊合成電感引入的任何直流失調。即使過濾器是用有源構建的組件，它保留了一些優點無源濾波器。

圖2.這個簡單的梯形過濾器是一個很好的應用模擬電感器，必須有一端接地。

在實際電路中（圖 3），C2 和 C3 為旁路電容器和C2是仿真的一部分感應器。設置每個 OTA 的跨導通過外部電阻器（R1或R3）根據關系 gm = 8/R。因為模擬電感取決于這些的乘積跨導，看起來你可能有一個每個選項的范圍。但最佳電路對于給定的應用程序，GM 值限制為允許每個輸出擺幅的全范圍奧塔。

圖3.通過將圖3所示的仿真電感代入梯形濾波器來構建三階巴特沃茲高通濾波器圖1.該濾波器具有 2.3kHz 轉折頻率，由于源阻抗和負載阻抗，損耗為 -2dB。

要確定這些最佳 gm 值，請從相等的跨導并模擬濾波器使用“g”元件為放大器調味。而掃頻至少十年以上低于濾波器的轉折頻率，觀察每個OTA輸出的峰值電壓幅度（兩個峰值可能以不同的頻率出現）。

在合成電感器的端口（IC13的引腳2）處峰值由濾波器要求，不能改變;真正的電感器將產生相同的電感峰。因此，調整另一個峰值以匹配。讓 K 等于 gm2 與 gm1 的比率。增益為與跨導成正比，因此將 GM1 除以 K 并將 gm2 乘以 K。最后，重新運行香料使用這些新的 GM 值進行仿真，以驗證峰值相等，濾光片形狀不相等改變。

濾波器的最大衰減 58.6dB/十倍頻程（圖 4）。斜率在頻率較低，因為合成電感的Q 受其串聯電阻的影響。（可比 1.25mH電感器還具有53Ω左右的可觀電阻。例如，在 10Hz 下，理想濾波器的衰減為-90dB。為此電路衰減為-80dB。