臺灣博碩士論文加值系統

在本論文中提出了一個新型高輸入阻抗電壓式三輸入六輸出萬用二階濾波器。此濾波器使用三個正型差動差分電流傳輸器(differential difference current conveyor, DDCCs)、兩個接地電容器和三個電阻器。所提出的電路可以實現所有標準濾波功能（低通、高通、帶通、帶拒和全通）。此電路享有：一、使用兩個接地電容器；二、高輸入阻抗；三、主動和被動元件都有低靈敏度特性。HSPICE的模擬結果證實了這項理論分析。

This paper presents a new high input impedance voltage-mode universal biquadratic filter with three inputs and six outputs using three plus-type differential difference current conveyors (DDCCs), two grounded capacitors, and three resistors. The proposed circuit can realize all the standard filter functions (low-pass, high-pass, band-pass, notch, and all-pass). Moreover, the circuit enjoys (i) the employment of two grounded capacitors, (ii) high input impedance and (iii) low active and passive sensitivity performance. HSPICE simulation results confirm the theoretical analysis

目錄
中文摘要………………………………………………………………………………………………………………I
Abstract…………………………………………………………………………………………………………II
致謝…………………………………………………………………………………………………………………III
目錄……………………………………………………………………………………………………………………IV
圖目錄…………………………………………………………………………………………………………………VI
表目錄………………………………………………………………………………………………………………XII
第一章 緒論……………………………………………………………………………………………………1
1-1 簡介……………………………………………………………………………………………1
1-2 背景知識……………………………………………………………………………………3
第二章 電流式主動元件簡介……………………………………………………………………11
2-1 第一代電流傳輸器(CCI)……………………………………………………11
2-2 第二代電流傳輸器(CCII)…………………………………………………12
2-3 差動差分放大器(DDA)………………………………………………………14
2-4 差動差分電流傳輸器(DDCC)……………………………………………16
2-5 差動電壓電流傳輸器(DVCC)……………………………………………18
第三章 文獻回顧…………………………………………………………………………………………20
3-1 先前學者提出電路：以MOCCIIs設計電壓式一輸入五輸出萬用二階濾波器…………………………………………………………………………………………20
3-2 先前學者提出電路：電壓式一輸入五輸出萬用二階濾波器…………………………………………………………………………………………………………………………24
第四章 以正型差動差分電流傳輸器(DDCCs)設計多功能高輸入阻抗電壓式三輸入萬用二階濾波器……………………………………………………………………29
4-1 本論文提出電路：多功能高輸入阻抗電壓式三輸入萬用二階濾波器………………………………………………………………………………………………………29
4-2 DDCC之非理想特性分析………………………………………………………32
4-3 與先前學者提出電路比較……………………………………………………34
第五章 模擬結果…………………………………………………………………………………………35
5-1 頻率響應…………………………………………………………………………………35
5-2 靈敏度………………………………………………………………………………………51
第六章 結論…………………………………………………………………………………………………58
參考文獻……………………………………………………………………………………………………………59

圖目錄
圖1-1 低通(lowpass)示意圖…………………………………………………………………3
圖1-2 高通(highpass)示意圖………………………………………………………………3
圖1-3 帶通(bandpass)示意圖………………………………………………………………3
圖1-4 帶拒(notch)示意圖………………………………………………………………………3
圖1-5 全通(allpass)示意圖…………………………………………………………………4
圖1-6 RLC低通濾波器…………………………………………………………………………………7
圖1-7 RLC高通濾波器…………………………………………………………………………………7
圖1-8 RLC帶通濾波器…………………………………………………………………………………8
圖1-9 RLC帶拒濾波器…………………………………………………………………………………8
圖1-10 RLC全通濾波器…………………………………………………………………………………9
圖2-1 CCI的元件符號………………………………………………………………………………11
圖2-2 CCII之元件符號……………………………………………………………………………12
圖2-3 用CMOS元件設計之CCII電路……………………………………………………13
圖2-4 DDA元件符號…………………………………………………………………………………14
圖2-5 DDA之內部CMOS電路……………………………………………………………………15
圖2-6 DDCC元件符號………………………………………………………………………………16
圖2-7 DDCC之內部CMOS電路…………………………………………………………………17
圖2-8 DVCC元件符號………………………………………………………………………………18
圖2-9 DVCC之內部CMOS電路…………………………………………………………………19
圖3-1 學者J. W. Horng等人所提出第一個以MOCCIIs設計電壓式一輸入五輸出萬用二階濾波器…………………………………………………………………20
圖3-2 學者J. W. Horng等人所提出第二個以MOCCIIs設計電壓式一輸入五輸出萬用二階濾波器…………………………………………………………………22
圖3-3 學者J. W. Horng等人所提出第一個電壓式一輸入五輸出萬用二階濾波器………………………………………………………………………………………………25
圖3-4 學者J. W. Horng等人所提出第二個電壓式一輸入五輸出萬用二階濾波器………………………………………………………………………………………………26
圖3-5 學者J. W. Horng等人所提出第三個電壓式一輸入五輸出萬用二階濾波器………………………………………………………………………………………………27
圖3-6 學者J. W. Horng等人所提出第四個電壓式一輸入五輸出萬用二階濾波器………………………………………………………………………………………………28
圖4-1 多功能高輸入阻抗電壓式三輸入萬用二階濾波器…………………29
圖5-1 正型DDCC的CMOS電路架構…………………………………………………………35
圖5-2 設計第一種情況，模擬圖4-1低通濾波器(Vout1)的頻率響應…………………………………………………………………………………………………………………………38
圖5-3 設計第一種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout2)的頻率響應…………………………………………………………………………………………………………………………38
圖5-4 設計第一種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout5)的頻率響應…………………………………………………………………………………………………………………………39
圖5-5 設計第一種情況，模擬圖4-1帶拒濾波器(Vout3)的頻率響應…………………………………………………………………………………………………………………………39
圖5-6 設計第一種情況，模擬圖4-1高通濾波器(Vout4)的頻率響應…………………………………………………………………………………………………………………………40
圖5-7 設計第一種情況，模擬圖4-1全通濾波器(Vout6)的頻率響應…………………………………………………………………………………………………………………………40
圖5-8 設計第二種情況，模擬圖4-1低通濾波器(Vout1)的頻率響應…………………………………………………………………………………………………………………………41
圖5-9 設計第二種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout2)的頻率響應…………………………………………………………………………………………………………………………41
圖5-10 設計第二種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout3)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………42
圖5-11 設計第二種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout5)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………42
圖5-12 設計第二種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout6)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………43
圖5-13 設計第二種情況，模擬圖4-1高通濾波器(Vout4)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………43
圖5-14 設計第三種情況，模擬圖4-1低通濾波器(Vout2)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………44
圖5-15 設計第三種情況，模擬圖4-1低通濾波器(Vout3)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………44
圖5-16 設計第三種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout4)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………45
圖5-17 設計第四種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout1)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………45
圖5-18 設計第四種情況，模擬圖4-1高通濾波器(Vout5)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………46
圖5-19 設計第五種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout1)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………46
圖5-20 設計第五種情況，模擬圖4-1高通濾波器(Vout3)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………47
圖5-21 設計第五種情況，模擬圖4-1高通濾波器(Vout5)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………47
圖5-22 設計第五種情況，模擬圖4-1高通濾波器(Vout6)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………48
圖5-23 設計第六種情況，模擬圖4-1低通濾波器(Vout1)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………48
圖5-24 設計第六種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout2)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………49
圖5-25 設計第六種情況，模擬圖4-1帶通濾波器(Vout5)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………49
圖5-26 設計第六種情況，模擬圖4-1全通濾波器(Vout3)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………50
圖5-27 設計第六種情況，模擬圖4-1高通濾波器(Vout4)的頻率響應……………………………………………………………………………………………………………………50
圖5-28 C1靈敏度變化………………………………………………………………………………52
圖5-28 C2靈敏度變化………………………………………………………………………………53
圖5-28 R1靈敏度變化………………………………………………………………………………54
圖5-29 R2靈敏度變化………………………………………………………………………………55
圖5-30 R3靈敏度變化………………………………………………………………………………56
圖5-31 加5%靈敏度變化…………………………………………………………………………57
圖5-32 減5%靈敏度變化…………………………………………………………………………57

表目錄
表4-1 與先前學者提出電路比較表………………………………………………………34
表5-1 MOS電晶體之通道寬長比(W/L) ……………………………………………36
表5-2 靈敏度模擬所採用之元件值………………………………………………………51
表5-3 C1在各頻率下靈敏度數值……………………………………………………………52
表5-4 C2在各頻率下靈敏度數值……………………………………………………………53
表5-5 R1在各頻率下靈敏度數值……………………………………………………………54
表5-6 R2在各頻率下靈敏度數值……………………………………………………………55
表5-7 R3在各頻率下靈敏度數值……………………………………………………………56

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