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傳統上,電路的設計皆以 OP.—Amp. 作為主動元件,但Op.-Amp.存在增 益頻寬乘積的限制,而且由於寄生電容極點的影響頻率響應有共振峰值的 現象,使得一般運算放大器的工作頻率被限制在構成電晶體單位增益頻寬 的1/100∼1/500以下,當濾波器用OP.—Amp.設計時,操作頻率又限制在 OP.—Amp.的工作頻率的1/5∼1/20 以下。電流傳輸器沒有增益頻寬乘積 的限制,且迴旋率很高,所以用電流傳輸器合成的電路會優於以 OP.— Amp. 為主動元件的電路。而且 OP—Amp.基本上是個差動增益很高的電壓 控制的電壓源,故被大量使用在傳統的電壓式訊號處理電路。以電流為受 控變數優於以電壓為受控變數所設計的電路,具有⑴較大的動態範圍⑵較 高的頻寬⑶較大的線性範圍⑷較小的功率損耗⑸較簡單的電路結構 。1992 年 Roberts 和 Sedra實驗證明:使用以電流傳輸器所設計的電流 式電路其頻率響應優於電壓式電路。電流傳輸器(正型或負型)加上電壓隨 耦器,使得電路的設計富有撓性 (flexible)和趣味。其優點如下①可減 少被動元件和主動元件的使用②可直接串接下一級。基於上述理由,本文 使用電流傳輸器外,適當的加上 buffer,合成電流式及電壓式濾波電路 及阻抗模擬電路。本文第二章介紹有關的基本被動元件,R,L,C,FDNR, FDNC,FDNCA 等,及設計電路所使用的兩種主動元件,電流傳輸器( Current conveyor)及電流回授放大器(Current feedback amplifier)之 特性。第三章舉例最近發表的多功能濾波器電路及阻抗模擬電路。第四章 為本文的核心,在 4—1 節,利用 R—L—C 並聯的基本架構,設計出三 個電壓輸入,一個電壓輸出的多功能濾器電路,由於電流模式電路優於電 壓模式電路;在 4— 2 節,吾人將 4—1 節改為電流式濾波電路;在 4—3 節,利用 R—L—M並聯的結構,設計三階高通,低通濾波電路;在 4—4 節,利用 R—L 串聯及 C-D 串聯設計不同型濾波電路;在 4—5 節 ,利用 C—D 並聯設計電流式帶通、低通濾波器,以上濾波器性能皆非常 良好.
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