自跟踪对数域低通滤波器的制造方法
自跟踪对数域低通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于滤波器技术领域，涉及一种自跟踪对数域低通滤波器。
【背景技术】
[0002] 滤波器在信号处理、数据传送和抑制干扰等领域中有着广泛的应用，其中自跟踪 滤波器具有滤波频率能够自动跟随输入信号频率变化的显著特点，在自适应信号处理中发 挥着重要的作用。在信号处理时，待测信号中难免会掺杂有大量的噪声，固定滤波频率的滤 波器只能对频率不变的信号进行滤波处理，而自跟踪滤波器能在保持被测信号频率与滤波 频率一致的情况下，使有用频率信号通过，同时使其他干扰信号受到衰减，具有良好的滤波 性能。
[0003] 在传统的滤波器设计中，人们往往希望输入和输出之间呈现一种线性的关系。但 是，很多组成实际电路的基本元器件，例如晶体管的特性却是非线性的，这就使得设计工作 者把很多精力都花在非线性器件的线性化上。而所有线性化的处理方法都会使电路的功耗 增加、工作速度降低、动态范围减小，导致其不能满足现代电子技术对于低功耗和高工作频 率的要求。而对数域滤波器技术的提出较好地解决了这些问题。对数域滤波器是真正意义 上的电流模电路，其凭借电源电压低、功耗低、动态范围宽、工作频率高、调谐范围宽和线性 度良好等优点，在电子系统中得到了广泛的应用，并且使得信号处理的精确性有了进一步 的提高。但是，当滤波频率范围变化大时，现有的对数域滤波器存在不方便测量的问题。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种在滤波频率范围变化大时，能够方便测量的自跟踪 对数域低通滤波器。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种自跟踪对数域低通滤波 器，包括相连接的放大电路和限幅电路，限幅电路分别与整形电路和电压电流转换电路相 连接，整形电路与频率电流转换电路相连接，电压电流转换电路和频率电流转换电路分别 与对数域低通滤波电路相连接。
[0006] 本实用新型对数域低通滤波器利用频率电流转换原理结合对数域滤波器，实现滤 波器的截止频率对输入信号频率的自动跟踪，并解决了现有的对数域滤波器功耗大、工作 频率低的问题。同时，充分利用频率电流转换电路、电压电流转换电路和对数域滤波器的优 点，使得结构简单、调节方便、动态范围宽，可广泛应用于电子系统的各个方面。
【附图说明】
[0007] 图1是本实用新型对数域滤波器的结构框图。
[0008] 图2是本实用新型对数域滤波器中放大电路的示意图。
[0009] 图3是本实用新型对数域滤波器中限幅电路的示意图。
[0010] 图4是本实用新型对数域滤波器中整形电路的示意图。
[0011] 图5是本实用新型对数域滤波器中电压电流转换电路的示意图。
[0012] 图6是本实用新型对数域滤波器中频率电流转换电路的示意图。
[0013] 图7是本实用新型对数域滤波器中对数域低通滤波电路的示意图。
[0014] 图1中：1.放大电路，2.限幅电路，3.整形电路，4.频率电流转换电路，5.电压电 流转换电路，6.对数域低通滤波电路。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0016] 如图1所示，本实用新型对数域滤波器，包括相连接的放大电路1和限幅电路2,限 幅电路2分别与整形电路3和电压电流转换电路5相连接，整形电路3与频率电流转换电 路4相连接，电压电流转换电路5和频率电流转换电路4分别与对数域低通滤波电路6相 连接。
[0017] 放大电路1的作用是将输入的微弱信号转换为TTL电平。限幅电路2主要起过压 保护的作用。整形电路3的作用是将正弦信号整形为脉冲信号。电压电流转换电路5的作 用就是将输入的电压信号转换为电流输出。频率电流转换电路4的作用是将输入的脉冲转 换为电流输出，输出的电流能与输入的脉冲频率成线性关系，并可通过测量其输出端的电 流值来间接测量输入的脉冲频率。对数域低通滤波电路6的作用是实现对输入信号的滤 波。
[0018] 如图2所示，本实用新型对数域滤波器中的放大电路1，包括第一芯片Ul和第二 芯片U2,第一芯片Ul和第二芯片U2均采用运算放大器AD844 ;第一芯片Ul的第1脚和第 8脚悬空，第一芯片Ul的第2脚(反相输入端)分别与第一电阻Rl的一端和第二电阻R2的 一端相连接，第一电阻Rl的另一端接输入信号t第二电阻R2的另一端接第一芯片Ul的 第5脚，第一芯片Ul的第3脚(正相输入端)接地，第一芯片Ul的第4脚分别与第一电容Cl 的一端和-15V电源相连接，第一电容Cl的另一端接地，第一芯片Ul的第7脚分别与第二 电容C2的一端和+15V电源相连接，第二电容C2的另一端接地，第一芯片Ul的第6脚(输 出端)接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端分别与第二芯片U2的第2脚(反相输入 端)和第四电阻R4的一端相连接，第四电阻R4的另一端接第二芯片U2的第5脚，第二芯片 的第1脚和第8脚悬空，第二芯片U2的第3脚接地，第二芯片U2的第4脚分别与第四电容 C4的一端和-15V电源相连接，第四电容C4的另一端接地，第二芯片U2的第7脚分别与第 三电容C3的一端和+15V电源相连接，第三电容C3的另一端接地，第二芯片U2第6脚(输 出端）与限幅电路2相连接。
[0019] 如图3所示，本实用新型对数域滤波器中的限幅电路2,包括第一二极管Dl和第 二二极管D2,第一二极管Dl和第二二极管D2采用二极管IN4007 ;第一二极管Dl的反向端 接+5V电源，第一二极管Dl的正向端分别与放大电路1和第二二极管D2的反向端相连，即 第一二极管Dl的正向端与第二芯片U2的第6脚相连；第二二极管D2的反向端为限幅后的 输出信号Kx，第二二极管D2的反向端分别与整形电路3和电压电流转换电路5相连接，第 二二极管D2的正向端接-5V电源。
[0020] 如图4所示，本实用新型对数域低通滤波器中的整形电路3,包括第三芯片U3,第 三芯片U3采用电压比较器MAX903 ;第三芯片U3的第1脚分别与+5V电源和第七电容C7的 一端相连，第七电容C7的另一端接地，第三芯片U3的第2脚与限幅电路2相连接，即第三 芯片U3的第2脚与第二二极管D2的反向端相连接，第三芯片U3的第3脚分别与第五电阻 R5的一端、第六电阻R6的一端和第九电容C9的一端相连接，第五电阻R5的另一端和第八 电容C8的一端均与参考电压端U目连，第三芯片U3的第4脚分别接-5V电源和第六电 容C6的一端；第六电容C6的另一端、第六电阻R6的另一端、第九电容C9的另一端和第八 电容C8的另一端均接地；第三芯片U3的第5脚接+5V电源，第三芯片U3的第6脚接地，第 三芯片U3的第7脚与频率电流转换电路4相连接，第三芯片U3的第8脚分别接+5V电源 和第五电容C5的一端，第五电容C5的另一端接地。
[0021] 如图5,本实用新型对数域低通滤波器中的电压电流转换电路5,包括第四芯片U4 和第五芯片U5,第四芯片U4和第五芯片U5采用运算放大器OP37 ;第四芯片U4的第4脚和 第五芯片U5的第4脚均接地，第四芯片U4的第7脚和第五芯片U5的第7脚均接Vrc电源， 第四芯片U4的第2脚(反相输入端）和第6脚(输出端）均与第十电阻RlO的一端相连接， 第十电阻RlO的另一端分别与第八电阻R8的一端和第五芯片U5的第3脚(正相输入端)相 连接，第八电阻R8的另一端与限幅电路2相连接，即第八电阻R8的另一端与第二二极管D2 的反向端相连接；第四芯片U4的第3脚（正相输入端）分别与第十一电阻Rll的一端和第 十二电阻R12的一端相连接，第十二电阻R12的另一端接地，第十二电阻R12为电压电流转 换电路5的端输出第一电流源4第一电流源乂与对数域低通滤波电路6相连；第十一电 阻Rll的另一端和第五芯片U5的第6脚(输出端）均与第九电阻R9的一端相连接，第九电 阻R9的另一端和第五芯片U5的第2脚(反相输入端)均与第七电阻R7的一端相连接，第七 电阻R7的另一端接地。
[0022] 如图6所示，本实用新型对数域低通滤波器中的频率电流转换电路4,包括第六芯 片U6、第七芯片U7和第八芯片U8,第六芯片U6采用AD650芯片，第七芯片U7和第八芯片 U8采用运算放大器OP37 ;第六芯片U6的第3脚分别与第十六电阻R16的一端和积分电容 Cint的一端相连接，第十六电阻R16的另一端、积分电容CINT的另一端和第六芯片U6的第1 脚均与第十八电阻R18 的一端相连接；第六芯片U6的第5脚分别接-15V电源和第十二电 容C12的一端，第十二电容C12的另一端接电源地，第六芯片U6的第6脚接定时电容(^的 一端，定时电容Qfi的另一端接电源地，第六芯片U6的第9脚分别接第十电容ClO的一端和 第十三电阻R13的一端，第十电容ClO的另一端与整形电路3相连，即第十电容ClO的另一 端与第三芯片U3的第7脚相连；第十三电阻R13的另一端、第六芯片U6的第10脚和第六 芯片U6的第11脚均与第^^一电容Cll的一端相连接，第六芯片U6的第13脚接第十四电阻 R14的一端，第六芯片U6的第14脚接第十四电阻R14的另一端，第十四电阻R14为变阻器， 第十四电阻R14的滑片与第十五电阻R15的一端相连接，第十五电阻R15的另一端分别接 第六芯片U6的第12脚、+15V电源、第^^一电容Cll的另一端和地。第十八电阻R18的另一 端分别与第二十电阻R20的一端和第八芯片U8的第3脚(正相输入端)相连接，第二十电阻 R20的另一端分别与第七芯片U7的第6脚(输出端）和第七芯片U7的第2脚(反相输入端） 相连接，第七芯片U7的第3脚(正相输入端)分别接第二^^一电阻R21的一端和第二十二电 阻R22的一端，第二十二电阻R22的另一端接地，第二十二电阻R22为该频率电流转换电路 的端输出第二电流源/B，第二电流源/B与对数域低通滤波电路6相连；第二^^一电阻R21 的另一端分别接第八芯片U8的第6脚(输出端)和第十九电阻R19的一端，第十九电阻R19 的另一端和第八芯片U8的第2脚(反相输入端)均与第十七电阻R17的一端相连接，第十七 电阻R17的另一端接地；第七芯片U7的第4脚和第八芯片U8的的第4脚均接地，第七芯片 U7的第7脚和第八芯片U8的的第7脚均接V。。电源。
[0023] 如图7所示，本实用新型对数域低通滤波器中的对数域低通滤波电路6,包括第 一三极管Q1，第一三极管Ql的发射极接第三三极管Q3的发射极，第三三极管Q3的基极和 集电极均接地，第一三极管Ql的基极和第二三极管Q2的基极均与第一三极管Ql的集电极 相连接，第一三极管Ql的集电极还接第三电流源/B1的正极和第一电流源4的正极，第一 电流源4的负极接地；第二三极管Q2的发射极接第四三极管Q4的发射极，第四三极管Q4 的基极分别与第四三极管Q4的集电极、第十三电容C13的一端、第七三极管Q7的基极以及 第九三极管Q9的基极相连接，第十三电容C13的另一端接地；第九三极管Q9的基极还与第 十三极管QlO的集电极相连，第七三极管Q7的集电极接Vee电源，第九三极管Q9的集电极 接V。。电源；第七三极管Q7的发射极接第五三极管Q5的发射极，第五三极管Q5的集电极、 第五三极管Q5的基极和第六三极管Q6的基极均接第四电流源Jb2的正极，第六三极管Q6 的发射极接第八三极管Q8的发射极。
[0024] 第九三极管Q9的发射极接第^^一三极管Qll的发射极，第i^一三极管Qll的基 极、第i^一三极管Qll的集电极和第十二三极管Q12的基极均接第五电流源Jb3的负极，第 十二三极管Q12的发射极接第十三极管QlO的发射极；第十三极管QlO的基极、第八三极管 Q8的基极、第八三极管Q8的集电极、第十四电容C14的一端和第六电流源Jm负极均与第 十五三极管Q15的基极相连接，第十四电容C14的另一端接地，第六电流源Jb4的正极、第五 电流源/B3的正极、第十二三极管Q12的集电极和第十五三极管Q15的集电极均接Vee电源； 第十五三极管Q15的发射极接第十三三极管Q13的发射极，第十三三极管Q13的集电极、第 十三三极管Q13的基极和第十四三极管Q14的基极均接第七电流源Jb5的正极，第十四三极 管Q14的发射极接第十六三极管Q16的发射极，第十六三极管Q16的基极和集电极均接地， 第十六三极管Q16的基极为对数域低通滤波电路的端输出T0;第十四三极管Q14的集电极、 第七电流源/B5的负极、第六三极管Q6的集电极、第四电流源Jb2的负极、第二三极管Q2的 集电极和第三电流源/B1的负极均接V电源。
[0025] 第三电流源Jbi、第四电流源Jb2、第五电流源Jb3、第六电流源Jb4和第七电流源Jb5 均与第二电流源/B相等。
[0026] 第一三极管Ql、第二三极管Q2、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第九三极管Q9、第 十三极管Q10、第十三三极管Q13和第十四三极管Q14采用NPN型三极管9014 ;第三三极管 Q3、第四三极管Q4、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第^^一三极管Q11、第十二三极管Q12、第 十五三极管Q15和第十六三极管Q16为PNP型三极管9015。
[0027] 输入信号经过频率电流转换电路4后，输出的电流Jb与输入信号的频率Zi之间的 关系式如（1)式所示：
[0028]
[0029] 由（1)式可以看出只要改变电容值和电阻值就可以改变输出电流与输入频率之间 的线性关系。
[0030] 结合基尔霍夫定律及图1至图7可以得到本实用新型低通滤波器的传递函数为：
[0034] 从（3)式可以看出只要合理调整电阻、电容的值，就会使截止频率跟随输入信号频 率线性变化，从而实现信号的自跟踪功能。
[0035] 在实际测量时，取Q=50pF，C13=C14=lnF，M6=100Q，M1=721=200K，M3=2. 2K， M4=20K，M5=250K，C10=1000pF，Cl1=612=0.luF，qNT=3. 3pF，M0=500Q，从而得：
[0036] Z0=Zi ⑷
[0037] 这样就可以实现滤波器的截止频率对输入信号频率的自动跟踪。
[0038] 本实用新型对数域自跟踪低通滤波器利用电压电流转换、频率电流转换原理同时 结合对数域滤波电路实现信号的自跟踪。首先输入信号t经放大电路1放大后输出信号 t限幅电路2对信号^做预处理后输出信号Kx，信号^分为两路，一路经电压电流转换电 路5处理后输出电流信号该电流信号乂输入到对数域低通滤波电路进行前置处理后，作 为对数域低通滤波器的输入信号；另一路输入到整形电路3进行整形，将整形后输出的脉 冲信号4输入到频率电流转换电路4转换为电流信号JB，作为对数域低通滤波器的电流控 制端，通过该电流信号自动调节滤波器的截止频率，从而实现截止频率对输入信号频率的 自动跟踪。该自跟踪低通滤波器充分利用了频率电流转换电路和对数域滤波电路的优点， 电路结构简单、性能稳定、调节方便、滤波频带宽，实现的截止频率范围可达20MHz;可适用 于不同的应用场合，解决信号频率范围变化大的问题。
【主权项】
1. 一种自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，包括相连接的放大电路（1)和限幅电 路（2)，限幅电路（2)分别与整形电路（3)和电压电流转换电路（5)相连接，整形电路（3)与 频率电流转换电路（4 )相连接，电压电流转换电路（5 )和频率电流转换电路（4 )分别与对数 域低通滤波电路（6 )相连接。2. 根据权利要求1所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的放大电路 (1) 包括第一芯片（Ul)和第二芯片（U2)，第一芯片（Ul)和第二芯片（U2)均采用运算放大 器AD844 ;第一芯片（Ul)的第2脚分别与第一电阻（Rl)的一端和第二电阻（R2)的一端相 连接，第一电阻（Rl)的另一端接输入信号（Vi)，第二电阻（R2)的另一端接第一芯片（Ul)的 第5脚，第一芯片（Ul)的第3脚接地，第一芯片（Ul)的第4脚分别与第一电容（Cl)的一端 和-15V电源相连接，第一电容（Cl)的另一端接地，第一芯片（Ul)的第7脚分别与第二电容 (C2)的一端和+15V电源相连接，第二电容（C2)的另一端接地，第一芯片（Ul)的第6脚接 第三电阻（R3)的一端，第三电阻（R3)的另一端分别与第二芯片（U2)的第2脚和第四电阻 (R4)的一端相连接，第四电阻（R4)的另一端接第二芯片（U2)的第5脚，第二芯片（U2)的 第3脚接地，第二芯片（U2)的第4脚分别与第四电容（C4)的一端和-15V电源相连接，第四 电容（C4)的另一端接地，第二芯片（U2)的第7脚分别与第三电容（C3)的一端和+15V电源 相连接，第三电容（C3)的另一端接地，第二芯片（U2)第6脚与限幅电路（2)相连接。3. 根据权利要求2所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的限幅电路 (2) 包括第一二极管（Dl)和第二二极管（D2)，第一二极管（Dl)和第二二极管（D2)采用二 极管IN4007 ;第一二极管（Dl)的反 向端接+5V电源，第一二极管（Dl)的正向端与第二芯片 (U2)的第6脚相连；第二二极管（D2)的反向端分别与整形电路（3)和电压电流转换电路 (5)相连接，第二二极管（D2)的正向端接-5V电源。4. 根据权利要求3所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的整形电路 (3) 包括第三芯片（U3)，第三芯片（U3)采用电压比较器MAX903 ;第三芯片（U3)的第1脚分 别与+5V电源和第七电容（C7)的一端相连，第七电容（C7)的另一端接地，第三芯片（U3)的 第2脚与第二二极管（D2)的反向端相连，第三芯片（U3)的第3脚分别与第五电阻（R5)的 一端、第六电阻（R6)的一端和第九电容（C9)的一端相连，第五电阻（R5)的另一端和第八电 容（C8)的一端均与参考电压端（U相连，第三芯片（U3)的第4脚分别接-5V电源和第六 电容（C6)的一端；第六电容（C6)的另一端、第六电阻（R6)的另一端、第九电容（C9)的另一 端和第八电容（C8)的另一端均接地；第三芯片（U3)的第5脚接+5V电源，第三芯片（U3)的 第6脚接地，第三芯片（U3)的第7脚与频率电流转换电路（4)相连接，第三芯片（U3)的第 8脚分别接+5V电源和第五电容（C5)的一端，第五电容（C5)的另一端接地。5. 根据权利要求4所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的频率电流转 换电路（4)包括第六芯片（U6)、第七芯片（U7)和第八芯片（U8)，第六芯片（U6)采用AD650 芯片，第七芯片（U7)和第八芯片（U8)采用运算放大器0P37 ;第六芯片（U6)的第3脚分别 与第十六电阻（R16)的一端和积分电容（Cint)的一端相连接，第十六电阻（R16)的另一端、 积分电容（Cint)的另一端和第六芯片（U6)的第1脚均与第十八电阻（R18)的一端相连接； 第六芯片（U6)的第5脚分别接-15V电源和第十二电容（C12)的一端，第十二电容（C12)的 另一端接电源地，第六芯片（U6 )的第6脚接定时电容（Cqs )的一端，定时电容（Cqs )的另一端 接电源地，第六芯片（U6)的第9脚分别接第十电容（ClO)的一端和第十三电阻（R13)的一 端，第十电容（CIO)的另一端与第三芯片（U3)的第7脚相连；第十三电阻（R13)的另一端、 第六芯片（U6)的第10脚和第六芯片（U6)的第11脚均与第^^一电容（Cll)的一端相连，第 六芯片（U6)的第13脚接第十四电阻（R14)的一端，第六芯片（U6)的第14脚接第十四电阻 (R14)的另一端，第十四电阻（R14)为变阻器，第十四电阻（R14)的滑片与第十五电阻（R15) 的一端相连接，第十五电阻（R15)的另一端分别接第六芯片（U6)的第12脚、+15V电源、第 十一电容（Cll)的另一端和地；第十八电阻（R18)的另一端分别与第二十电阻（R20)的一 端和第八芯片（U8)的第3脚相连，第二十电阻（R20)的另一端分别与第七芯片（U7)的第6 脚和第七芯片（U7)的第2脚相连，第七芯片（U7)的第3脚分别接第二^^一电阻（R21)的一 端和第二十二电阻（R22)的一端，第二十二电阻（R22)的另一端接地，第二十二电阻（R22) 为该频率电流转换电路的端输出第二电流源（J B)，第二电流源（Jb)与对数域低通滤波电路 (6)相连；第二^^一电阻（R21)的另一端分别接第八芯片（U8)的第6脚和第十九电阻（R19) 的一端，第十九电阻（R19)的另一端和第八芯片（U8)的第2脚均与第十七电阻（R17)的一 端相连接，第十七电阻（R17)的另一端接地；第七芯片（U7)的第4脚和第八芯片（U8)的第 4脚均接地，第七芯片（U7)的第7脚和第八芯片（U8)的第7脚均接V。。电源。6. 根据权利要求3所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的电压电流转 换电路（5)包括第四芯片（U4)和第五芯片（U5)，第四芯片（U4)和第五芯片（U5)采用运算 放大器0P37 ;第四芯片（U4)的第4脚和第五芯片（U5)的第4脚均接地，第四芯片（U4)的 第7脚和第五芯片（U5)的第7脚均接V rc电源，第四芯片（U4)的第2脚和第6脚均与第十 电阻（RlO)的一端相连接，第十电阻（RlO)的另一端分别与第八电阻（R8)的一端和第五芯 片（U5)的第3脚相连，第八电阻（R8)的另一端与第二二极管（D2)的反向端相接；第四芯片 (U4)的第3脚分别与第十一电阻（Rll)的一端和第十二电阻（R12)的一端相连，第十二电 阻（R12)的另一端接地，第十二电阻（R12)为电压电流转换电路的端输出第一电流源（之）， 第一电流源（4)与对数域低通滤波电路（6)相连；第十一电阻（Rll)的另一端和第五芯片 (U5)的第6脚均与第九电阻（R9)的一端相连接，第九电阻（R9)的另一端和第五芯片（U5) 的第2脚均与第七电阻（R7)的一端相连，第七电阻（R7)的另一端接地。7. 根据权利要求5或6所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的数域低 通滤波电路（6)包括第一三极管（Q1)，第一三极管（Ql)的发射极接第三三极管（Q3)的发 射极，第三三极管（Q3)的基极和集电极均接地，第一三极管（Ql)的基极和第二三极管（Q2) 的基极均与第一三极管（Ql)的集电极相连接，第一三极管（Ql)的集电极还接第三电流源 (/ B1)的正极和第一电流源（4)的正极，第一电流源（4)的负极接地；第二三极管（Q2)的发 射极接第四三极管（Q4)的发射极，第四三极管（Q4)的基极分别与第四三极管（Q4)的集电 极、第十三电容（C13 )的一端、第七三极管（Q7 )的基极以及第九三极管（Q9 )的基极相连接， 第十三电容（C13)的另一端接地；第九三极管（Q9)的基极还与第十三极管（QlO)的集电极 相连，第七三极管（Q7)的集电极接Vee电源，第九三极管（Q9)的集电极接V rc电源；第七三 极管（Q7)的发射极接第五三极管（Q5)的发射极，第五三极管（Q5)的集电极、第五三极管 (Q5)的基极和第六三极管（Q6)的基极均接第四电流源Jb2的正极，第六三极管（Q6)的发射 极接第八三极管（Q8)的发射极； 第九三极管（Q9)的发射极接第十一三极管（Qll)的发射极，第十一三极管（Qll)的基 极、第十一三极管（Qll)的集电极和第十二三极管（Q12)的基极均接第五电流源（Jb3)的负 极，第十二三极管（Q12)的发射极接第十三极管（QlO)的发射极；第十三极管（QlO)的基极、 第八三极管（Q8)的基极、第八三极管（Q8)的集电极、第十四电容（C14)的一端和第六电流 源（/B4)负极均与第十五三极管（Q15)的基极相连接，第十四电容（C14)的另一端接地，第六 电流源（/ B4)的正极、第五电流源（/B3)的正极、第十二三极管（Q12)的集电极和第十五三极 管（Q15)的集电极均接Vee电源；第十五三极管（Q15)的发射极接第十三三极管（Q13)的发 射极，第十三三极管（Q13)的集电极、第十三三极管（Q13)的基极和第十四三极管（Q14)的 基极均接第七电流源（/ B5)的正极，第十四三极管（Q14)的发射极接第十六三极管（Q16)的 发射极，第十六三极管（Q16)的基极和集电极均接地；第十四三极管（Q14)的集电极、第七 电流源（/ B5)的负极、第六三极管（Q6)的集电极、第四电流源（Jb2)的负极、第二三极管（Q2) 的集电极和第三电流源（/B1)的负极均接V rc电源；第三电流源（JB1)、第四电流源（JB2)、第五 电流源（/ B3)、第六电流源（/B4)和第七电流源（/B5)均与第二电流源（/B)相等。
【专利摘要】本实用新型提供了一种自跟踪对数域低通滤波器，包括相连接的放大电路和限幅电路，限幅电路分别与整形电路和电压电流转换电路相连接，整形电路与频率电流转换电路相连接，电压电流转换电路和频率电流转换电路分别与对数域低通滤波电路相连接。该低通滤波器利用频率电流转换原理结合对数域滤波器，实现滤波器的截止频率对输入信号频率的自动跟踪，并解决了现有的对数域滤波器功耗大、工作频率低的问题。同时，充分利用频率电流转换电路、电压电流转换电路和对数域滤波器的优点，使得结构简单、调节方便、动态范围宽，可广泛应用于电子系统的各个方面。
【IPC分类】H03H17/02
【公开号】CN204697028
【申请号】CN201520581833
【发明人】马永杰, 郑丽蓉, 马胜前, 赵长荣, 张维昭, 范满红
【申请人】西北师范大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年8月5日
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于滤波器技术领域，涉及一种自跟踪对数域低通滤波器。
【背景技术】
[0002] 滤波器在信号处理、数据传送和抑制干扰等领域中有着广泛的应用，其中自跟踪 滤波器具有滤波频率能够自动跟随输入信号频率变化的显著特点，在自适应信号处理中发 挥着重要的作用。在信号处理时，待测信号中难免会掺杂有大量的噪声，固定滤波频率的滤 波器只能对频率不变的信号进行滤波处理，而自跟踪滤波器能在保持被测信号频率与滤波 频率一致的情况下，使有用频率信号通过，同时使其他干扰信号受到衰减，具有良好的滤波 性能。
[0003] 在传统的滤波器设计中，人们往往希望输入和输出之间呈现一种线性的关系。但 是，很多组成实际电路的基本元器件，例如晶体管的特性却是非线性的，这就使得设计工作 者把很多精力都花在非线性器件的线性化上。而所有线性化的处理方法都会使电路的功耗 增加、工作速度降低、动态范围减小，导致其不能满足现代电子技术对于低功耗和高工作频 率的要求。而对数域滤波器技术的提出较好地解决了这些问题。对数域滤波器是真正意义 上的电流模电路，其凭借电源电压低、功耗低、动态范围宽、工作频率高、调谐范围宽和线性 度良好等优点，在电子系统中得到了广泛的应用，并且使得信号处理的精确性有了进一步 的提高。但是，当滤波频率范围变化大时，现有的对数域滤波器存在不方便测量的问题。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种在滤波频率范围变化大时，能够方便测量的自跟踪 对数域低通滤波器。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种自跟踪对数域低通滤波 器，包括相连接的放大电路和限幅电路，限幅电路分别与整形电路和电压电流转换电路相 连接，整形电路与频率电流转换电路相连接，电压电流转换电路和频率电流转换电路分别 与对数域低通滤波电路相连接。
[0006] 本实用新型对数域低通滤波器利用频率电流转换原理结合对数域滤波器，实现滤 波器的截止频率对输入信号频率的自动跟踪，并解决了现有的对数域滤波器功耗大、工作 频率低的问题。同时，充分利用频率电流转换电路、电压电流转换电路和对数域滤波器的优 点，使得结构简单、调节方便、动态范围宽，可广泛应用于电子系统的各个方面。
【附图说明】
[0007] 图1是本实用新型对数域滤波器的结构框图。
[0008] 图2是本实用新型对数域滤波器中放大电路的示意图。
[0009] 图3是本实用新型对数域滤波器中限幅电路的示意图。
[0010] 图4是本实用新型对数域滤波器中整形电路的示意图。
[0011] 图5是本实用新型对数域滤波器中电压电流转换电路的示意图。
[0012] 图6是本实用新型对数域滤波器中频率电流转换电路的示意图。
[0013] 图7是本实用新型对数域滤波器中对数域低通滤波电路的示意图。
[0014] 图1中：1.放大电路，2.限幅电路，3.整形电路，4.频率电流转换电路，5.电压电 流转换电路，6.对数域低通滤波电路。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0016] 如图1所示，本实用新型对数域滤波器，包括相连接的放大电路1和限幅电路2,限 幅电路2分别与整形电路3和电压电流转换电路5相连接，整形电路3与频率电流转换电 路4相连接，电压电流转换电路5和频率电流转换电路4分别与对数域低通滤波电路6相 连接。
[0017] 放大电路1的作用是将输入的微弱信号转换为TTL电平。限幅电路2主要起过压 保护的作用。整形电路3的作用是将正弦信号整形为脉冲信号。电压电流转换电路5的作 用就是将输入的电压信号转换为电流输出。频率电流转换电路4的作用是将输入的脉冲转 换为电流输出，输出的电流能与输入的脉冲频率成线性关系，并可通过测量其输出端的电 流值来间接测量输入的脉冲频率。对数域低通滤波电路6的作用是实现对输入信号的滤 波。
[0018] 如图2所示，本实用新型对数域滤波器中的放大电路1，包括第一芯片Ul和第二 芯片U2,第一芯片Ul和第二芯片U2均采用运算放大器AD844 ;第一芯片Ul的第1脚和第 8脚悬空，第一芯片Ul的第2脚(反相输入端)分别与第一电阻Rl的一端和第二电阻R2的 一端相连接，第一电阻Rl的另一端接输入信号t第二电阻R2的另一端接第一芯片Ul的 第5脚，第一芯片Ul的第3脚(正相输入端)接地，第一芯片Ul的第4脚分别与第一电容Cl 的一端和-15V电源相连接，第一电容Cl的另一端接地，第一芯片Ul的第7脚分别与第二 电容C2的一端和+15V电源相连接，第二电容C2的另一端接地，第一芯片Ul的第6脚(输 出端)接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端分别与第二芯片U2的第2脚(反相输入 端)和第四电阻R4的一端相连接，第四电阻R4的另一端接第二芯片U2的第5脚，第二芯片 的第1脚和第8脚悬空，第二芯片U2的第3脚接地，第二芯片U2的第4脚分别与第四电容 C4的一端和-15V电源相连接，第四电容C4的另一端接地，第二芯片U2的第7脚分别与第 三电容C3的一端和+15V电源相连接，第三电容C3的另一端接地，第二芯片U2第6脚(输 出端）与限幅电路2相连接。
[0019] 如图3所示，本实用新型对数域滤波器中的限幅电路2,包括第一二极管Dl和第 二二极管D2,第一二极管Dl和第二二极管D2采用二极管IN4007 ;第一二极管Dl的反向端 接+5V电源，第一二极管Dl的正向端分别与放大电路1和第二二极管D2的反向端相连，即 第一二极管Dl的正向端与第二芯片U2的第6脚相连；第二二极管D2的反向端为限幅后的 输出信号Kx，第二二极管D2的反向端分别与整形电路3和电压电流转换电路5相连接，第 二二极管D2的正向端接-5V电源。
[0020] 如图4所示，本实用新型对数域低通滤波器中的整形电路3,包括第三芯片U3,第 三芯片U3采用电压比较器MAX903 ;第三芯片U3的第1脚分别与+5V电源和第七电容C7的 一端相连，第七电容C7的另一端接地，第三芯片U3的第2脚与限幅电路2相连接，即第三 芯片U3的第2脚与第二二极管D2的反向端相连接，第三芯片U3的第3脚分别与第五电阻 R5的一端、第六电阻R6的一端和第九电容C9的一端相连接，第五电阻R5的另一端和第八 电容C8的一端均与参考电压端U目连，第三芯片U3的第4脚分别接-5V电源和第六电 容C6的一端；第六电容C6的另一端、第六电阻R6的另一端、第九电容C9的另一端和第八 电容C8的另一端均接地；第三芯片U3的第5脚接+5V电源，第三芯片U3的第6脚接地，第 三芯片U3的第7脚与频率电流转换电路4相连接，第三芯片U3的第8脚分别接+5V电源 和第五电容C5的一端，第五电容C5的另一端接地。
[0021] 如图5,本实用新型对数域低通滤波器中的电压电流转换电路5,包括第四芯片U4 和第五芯片U5,第四芯片U4和第五芯片U5采用运算放大器OP37 ;第四芯片U4的第4脚和 第五芯片U5的第4脚均接地，第四芯片U4的第7脚和第五芯片U5的第7脚均接Vrc电源， 第四芯片U4的第2脚(反相输入端）和第6脚(输出端）均与第十电阻RlO的一端相连接， 第十电阻RlO的另一端分别与第八电阻R8的一端和第五芯片U5的第3脚(正相输入端)相 连接，第八电阻R8的另一端与限幅电路2相连接，即第八电阻R8的另一端与第二二极管D2 的反向端相连接；第四芯片U4的第3脚（正相输入端）分别与第十一电阻Rll的一端和第 十二电阻R12的一端相连接，第十二电阻R12的另一端接地，第十二电阻R12为电压电流转 换电路5的端输出第一电流源4第一电流源乂与对数域低通滤波电路6相连；第十一电 阻Rll的另一端和第五芯片U5的第6脚(输出端）均与第九电阻R9的一端相连接，第九电 阻R9的另一端和第五芯片U5的第2脚(反相输入端)均与第七电阻R7的一端相连接，第七 电阻R7的另一端接地。
[0022] 如图6所示，本实用新型对数域低通滤波器中的频率电流转换电路4,包括第六芯 片U6、第七芯片U7和第八芯片U8,第六芯片U6采用AD650芯片，第七芯片U7和第八芯片 U8采用运算放大器OP37 ;第六芯片U6的第3脚分别与第十六电阻R16的一端和积分电容 Cint的一端相连接，第十六电阻R16的另一端、积分电容CINT的另一端和第六芯片U6的第1 脚均与第十八电阻R18 的一端相连接；第六芯片U6的第5脚分别接-15V电源和第十二电 容C12的一端，第十二电容C12的另一端接电源地，第六芯片U6的第6脚接定时电容(^的 一端，定时电容Qfi的另一端接电源地，第六芯片U6的第9脚分别接第十电容ClO的一端和 第十三电阻R13的一端，第十电容ClO的另一端与整形电路3相连，即第十电容ClO的另一 端与第三芯片U3的第7脚相连；第十三电阻R13的另一端、第六芯片U6的第10脚和第六 芯片U6的第11脚均与第^^一电容Cll的一端相连接，第六芯片U6的第13脚接第十四电阻 R14的一端，第六芯片U6的第14脚接第十四电阻R14的另一端，第十四电阻R14为变阻器， 第十四电阻R14的滑片与第十五电阻R15的一端相连接，第十五电阻R15的另一端分别接 第六芯片U6的第12脚、+15V电源、第^^一电容Cll的另一端和地。第十八电阻R18的另一 端分别与第二十电阻R20的一端和第八芯片U8的第3脚(正相输入端)相连接，第二十电阻 R20的另一端分别与第七芯片U7的第6脚(输出端）和第七芯片U7的第2脚(反相输入端） 相连接，第七芯片U7的第3脚(正相输入端)分别接第二^^一电阻R21的一端和第二十二电 阻R22的一端，第二十二电阻R22的另一端接地，第二十二电阻R22为该频率电流转换电路 的端输出第二电流源/B，第二电流源/B与对数域低通滤波电路6相连；第二^^一电阻R21 的另一端分别接第八芯片U8的第6脚(输出端)和第十九电阻R19的一端，第十九电阻R19 的另一端和第八芯片U8的第2脚(反相输入端)均与第十七电阻R17的一端相连接，第十七 电阻R17的另一端接地；第七芯片U7的第4脚和第八芯片U8的的第4脚均接地，第七芯片 U7的第7脚和第八芯片U8的的第7脚均接V。。电源。
[0023] 如图7所示，本实用新型对数域低通滤波器中的对数域低通滤波电路6,包括第 一三极管Q1，第一三极管Ql的发射极接第三三极管Q3的发射极，第三三极管Q3的基极和 集电极均接地，第一三极管Ql的基极和第二三极管Q2的基极均与第一三极管Ql的集电极 相连接，第一三极管Ql的集电极还接第三电流源/B1的正极和第一电流源4的正极，第一 电流源4的负极接地；第二三极管Q2的发射极接第四三极管Q4的发射极，第四三极管Q4 的基极分别与第四三极管Q4的集电极、第十三电容C13的一端、第七三极管Q7的基极以及 第九三极管Q9的基极相连接，第十三电容C13的另一端接地；第九三极管Q9的基极还与第 十三极管QlO的集电极相连，第七三极管Q7的集电极接Vee电源，第九三极管Q9的集电极 接V。。电源；第七三极管Q7的发射极接第五三极管Q5的发射极，第五三极管Q5的集电极、 第五三极管Q5的基极和第六三极管Q6的基极均接第四电流源Jb2的正极，第六三极管Q6 的发射极接第八三极管Q8的发射极。
[0024] 第九三极管Q9的发射极接第^^一三极管Qll的发射极，第i^一三极管Qll的基 极、第i^一三极管Qll的集电极和第十二三极管Q12的基极均接第五电流源Jb3的负极，第 十二三极管Q12的发射极接第十三极管QlO的发射极；第十三极管QlO的基极、第八三极管 Q8的基极、第八三极管Q8的集电极、第十四电容C14的一端和第六电流源Jm负极均与第 十五三极管Q15的基极相连接，第十四电容C14的另一端接地，第六电流源Jb4的正极、第五 电流源/B3的正极、第十二三极管Q12的集电极和第十五三极管Q15的集电极均接Vee电源； 第十五三极管Q15的发射极接第十三三极管Q13的发射极，第十三三极管Q13的集电极、第 十三三极管Q13的基极和第十四三极管Q14的基极均接第七电流源Jb5的正极，第十四三极 管Q14的发射极接第十六三极管Q16的发射极，第十六三极管Q16的基极和集电极均接地， 第十六三极管Q16的基极为对数域低通滤波电路的端输出T0;第十四三极管Q14的集电极、 第七电流源/B5的负极、第六三极管Q6的集电极、第四电流源Jb2的负极、第二三极管Q2的 集电极和第三电流源/B1的负极均接V电源。
[0025] 第三电流源Jbi、第四电流源Jb2、第五电流源Jb3、第六电流源Jb4和第七电流源Jb5 均与第二电流源/B相等。
[0026] 第一三极管Ql、第二三极管Q2、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第九三极管Q9、第 十三极管Q10、第十三三极管Q13和第十四三极管Q14采用NPN型三极管9014 ;第三三极管 Q3、第四三极管Q4、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第^^一三极管Q11、第十二三极管Q12、第 十五三极管Q15和第十六三极管Q16为PNP型三极管9015。
[0027] 输入信号经过频率电流转换电路4后，输出的电流Jb与输入信号的频率Zi之间的 关系式如（1)式所示：
[0028]
[0029] 由（1)式可以看出只要改变电容值和电阻值就可以改变输出电流与输入频率之间 的线性关系。
[0030] 结合基尔霍夫定律及图1至图7可以得到本实用新型低通滤波器的传递函数为：
[0034] 从（3)式可以看出只要合理调整电阻、电容的值，就会使截止频率跟随输入信号频 率线性变化，从而实现信号的自跟踪功能。
[0035] 在实际测量时，取Q=50pF，C13=C14=lnF，M6=100Q，M1=721=200K，M3=2. 2K， M4=20K，M5=250K，C10=1000pF，Cl1=612=0.luF，qNT=3. 3pF，M0=500Q，从而得：
[0036] Z0=Zi ⑷
[0037] 这样就可以实现滤波器的截止频率对输入信号频率的自动跟踪。
[0038] 本实用新型对数域自跟踪低通滤波器利用电压电流转换、频率电流转换原理同时 结合对数域滤波电路实现信号的自跟踪。首先输入信号t经放大电路1放大后输出信号 t限幅电路2对信号^做预处理后输出信号Kx，信号^分为两路，一路经电压电流转换电 路5处理后输出电流信号该电流信号乂输入到对数域低通滤波电路进行前置处理后，作 为对数域低通滤波器的输入信号；另一路输入到整形电路3进行整形，将整形后输出的脉 冲信号4输入到频率电流转换电路4转换为电流信号JB，作为对数域低通滤波器的电流控 制端，通过该电流信号自动调节滤波器的截止频率，从而实现截止频率对输入信号频率的 自动跟踪。该自跟踪低通滤波器充分利用了频率电流转换电路和对数域滤波电路的优点， 电路结构简单、性能稳定、调节方便、滤波频带宽，实现的截止频率范围可达20MHz;可适用 于不同的应用场合，解决信号频率范围变化大的问题。
【主权项】
1. 一种自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，包括相连接的放大电路（1)和限幅电 路（2)，限幅电路（2)分别与整形电路（3)和电压电流转换电路（5)相连接，整形电路（3)与 频率电流转换电路（4 )相连接，电压电流转换电路（5 )和频率电流转换电路（4 )分别与对数 域低通滤波电路（6 )相连接。2. 根据权利要求1所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的放大电路 (1) 包括第一芯片（Ul)和第二芯片（U2)，第一芯片（Ul)和第二芯片（U2)均采用运算放大 器AD844 ;第一芯片（Ul)的第2脚分别与第一电阻（Rl)的一端和第二电阻（R2)的一端相 连接，第一电阻（Rl)的另一端接输入信号（Vi)，第二电阻（R2)的另一端接第一芯片（Ul)的 第5脚，第一芯片（Ul)的第3脚接地，第一芯片（Ul)的第4脚分别与第一电容（Cl)的一端 和-15V电源相连接，第一电容（Cl)的另一端接地，第一芯片（Ul)的第7脚分别与第二电容 (C2)的一端和+15V电源相连接，第二电容（C2)的另一端接地，第一芯片（Ul)的第6脚接 第三电阻（R3)的一端，第三电阻（R3)的另一端分别与第二芯片（U2)的第2脚和第四电阻 (R4)的一端相连接，第四电阻（R4)的另一端接第二芯片（U2)的第5脚，第二芯片（U2)的 第3脚接地，第二芯片（U2)的第4脚分别与第四电容（C4)的一端和-15V电源相连接，第四 电容（C4)的另一端接地，第二芯片（U2)的第7脚分别与第三电容（C3)的一端和+15V电源 相连接，第三电容（C3)的另一端接地，第二芯片（U2)第6脚与限幅电路（2)相连接。3. 根据权利要求2所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的限幅电路 (2) 包括第一二极管（Dl)和第二二极管（D2)，第一二极管（Dl)和第二二极管（D2)采用二 极管IN4007 ;第一二极管（Dl)的反 向端接+5V电源，第一二极管（Dl)的正向端与第二芯片 (U2)的第6脚相连；第二二极管（D2)的反向端分别与整形电路（3)和电压电流转换电路 (5)相连接，第二二极管（D2)的正向端接-5V电源。4. 根据权利要求3所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的整形电路 (3) 包括第三芯片（U3)，第三芯片（U3)采用电压比较器MAX903 ;第三芯片（U3)的第1脚分 别与+5V电源和第七电容（C7)的一端相连，第七电容（C7)的另一端接地，第三芯片（U3)的 第2脚与第二二极管（D2)的反向端相连，第三芯片（U3)的第3脚分别与第五电阻（R5)的 一端、第六电阻（R6)的一端和第九电容（C9)的一端相连，第五电阻（R5)的另一端和第八电 容（C8)的一端均与参考电压端（U相连，第三芯片（U3)的第4脚分别接-5V电源和第六 电容（C6)的一端；第六电容（C6)的另一端、第六电阻（R6)的另一端、第九电容（C9)的另一 端和第八电容（C8)的另一端均接地；第三芯片（U3)的第5脚接+5V电源，第三芯片（U3)的 第6脚接地，第三芯片（U3)的第7脚与频率电流转换电路（4)相连接，第三芯片（U3)的第 8脚分别接+5V电源和第五电容（C5)的一端，第五电容（C5)的另一端接地。5. 根据权利要求4所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的频率电流转 换电路（4)包括第六芯片（U6)、第七芯片（U7)和第八芯片（U8)，第六芯片（U6)采用AD650 芯片，第七芯片（U7)和第八芯片（U8)采用运算放大器0P37 ;第六芯片（U6)的第3脚分别 与第十六电阻（R16)的一端和积分电容（Cint)的一端相连接，第十六电阻（R16)的另一端、 积分电容（Cint)的另一端和第六芯片（U6)的第1脚均与第十八电阻（R18)的一端相连接； 第六芯片（U6)的第5脚分别接-15V电源和第十二电容（C12)的一端，第十二电容（C12)的 另一端接电源地，第六芯片（U6 )的第6脚接定时电容（Cqs )的一端，定时电容（Cqs )的另一端 接电源地，第六芯片（U6)的第9脚分别接第十电容（ClO)的一端和第十三电阻（R13)的一 端，第十电容（CIO)的另一端与第三芯片（U3)的第7脚相连；第十三电阻（R13)的另一端、 第六芯片（U6)的第10脚和第六芯片（U6)的第11脚均与第^^一电容（Cll)的一端相连，第 六芯片（U6)的第13脚接第十四电阻（R14)的一端，第六芯片（U6)的第14脚接第十四电阻 (R14)的另一端，第十四电阻（R14)为变阻器，第十四电阻（R14)的滑片与第十五电阻（R15) 的一端相连接，第十五电阻（R15)的另一端分别接第六芯片（U6)的第12脚、+15V电源、第 十一电容（Cll)的另一端和地；第十八电阻（R18)的另一端分别与第二十电阻（R20)的一 端和第八芯片（U8)的第3脚相连，第二十电阻（R20)的另一端分别与第七芯片（U7)的第6 脚和第七芯片（U7)的第2脚相连，第七芯片（U7)的第3脚分别接第二^^一电阻（R21)的一 端和第二十二电阻（R22)的一端，第二十二电阻（R22)的另一端接地，第二十二电阻（R22) 为该频率电流转换电路的端输出第二电流源（J B)，第二电流源（Jb)与对数域低通滤波电路 (6)相连；第二^^一电阻（R21)的另一端分别接第八芯片（U8)的第6脚和第十九电阻（R19) 的一端，第十九电阻（R19)的另一端和第八芯片（U8)的第2脚均与第十七电阻（R17)的一 端相连接，第十七电阻（R17)的另一端接地；第七芯片（U7)的第4脚和第八芯片（U8)的第 4脚均接地，第七芯片（U7)的第7脚和第八芯片（U8)的第7脚均接V。。电源。6. 根据权利要求3所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的电压电流转 换电路（5)包括第四芯片（U4)和第五芯片（U5)，第四芯片（U4)和第五芯片（U5)采用运算 放大器0P37 ;第四芯片（U4)的第4脚和第五芯片（U5)的第4脚均接地，第四芯片（U4)的 第7脚和第五芯片（U5)的第7脚均接V rc电源，第四芯片（U4)的第2脚和第6脚均与第十 电阻（RlO)的一端相连接，第十电阻（RlO)的另一端分别与第八电阻（R8)的一端和第五芯 片（U5)的第3脚相连，第八电阻（R8)的另一端与第二二极管（D2)的反向端相接；第四芯片 (U4)的第3脚分别与第十一电阻（Rll)的一端和第十二电阻（R12)的一端相连，第十二电 阻（R12)的另一端接地，第十二电阻（R12)为电压电流转换电路的端输出第一电流源（之）， 第一电流源（4)与对数域低通滤波电路（6)相连；第十一电阻（Rll)的另一端和第五芯片 (U5)的第6脚均与第九电阻（R9)的一端相连接，第九电阻（R9)的另一端和第五芯片（U5) 的第2脚均与第七电阻（R7)的一端相连，第七电阻（R7)的另一端接地。7. 根据权利要求5或6所述的自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，所述的数域低 通滤波电路（6)包括第一三极管（Q1)，第一三极管（Ql)的发射极接第三三极管（Q3)的发 射极，第三三极管（Q3)的基极和集电极均接地，第一三极管（Ql)的基极和第二三极管（Q2) 的基极均与第一三极管（Ql)的集电极相连接，第一三极管（Ql)的集电极还接第三电流源 (/ B1)的正极和第一电流源（4)的正极，第一电流源（4)的负极接地；第二三极管（Q2)的发 射极接第四三极管（Q4)的发射极，第四三极管（Q4)的基极分别与第四三极管（Q4)的集电 极、第十三电容（C13 )的一端、第七三极管（Q7 )的基极以及第九三极管（Q9 )的基极相连接， 第十三电容（C13)的另一端接地；第九三极管（Q9)的基极还与第十三极管（QlO)的集电极 相连，第七三极管（Q7)的集电极接Vee电源，第九三极管（Q9)的集电极接V rc电源；第七三 极管（Q7)的发射极接第五三极管（Q5)的发射极，第五三极管（Q5)的集电极、第五三极管 (Q5)的基极和第六三极管（Q6)的基极均接第四电流源Jb2的正极，第六三极管（Q6)的发射 极接第八三极管（Q8)的发射极； 第九三极管（Q9)的发射极接第十一三极管（Qll)的发射极，第十一三极管（Qll)的基 极、第十一三极管（Qll)的集电极和第十二三极管（Q12)的基极均接第五电流源（Jb3)的负 极，第十二三极管（Q12)的发射极接第十三极管（QlO)的发射极；第十三极管（QlO)的基极、 第八三极管（Q8)的基极、第八三极管（Q8)的集电极、第十四电容（C14)的一端和第六电流 源（/B4)负极均与第十五三极管（Q15)的基极相连接，第十四电容（C14)的另一端接地，第六 电流源（/ B4)的正极、第五电流源（/B3)的正极、第十二三极管（Q12)的集电极和第十五三极 管（Q15)的集电极均接Vee电源；第十五三极管（Q15)的发射极接第十三三极管（Q13)的发 射极，第十三三极管（Q13)的集电极、第十三三极管（Q13)的基极和第十四三极管（Q14)的 基极均接第七电流源（/ B5)的正极，第十四三极管（Q14)的发射极接第十六三极管（Q16)的 发射极，第十六三极管（Q16)的基极和集电极均接地；第十四三极管（Q14)的集电极、第七 电流源（/ B5)的负极、第六三极管（Q6)的集电极、第四电流源（Jb2)的负极、第二三极管（Q2) 的集电极和第三电流源（/B1)的负极均接V rc电源；第三电流源（JB1)、第四电流源（JB2)、第五 电流源（/ B3)、第六电流源（/B4)和第七电流源（/B5)均与第二电流源（/B)相等。
【专利摘要】本实用新型提供了一种自跟踪对数域低通滤波器，包括相连接的放大电路和限幅电路，限幅电路分别与整形电路和电压电流转换电路相连接，整形电路与频率电流转换电路相连接，电压电流转换电路和频率电流转换电路分别与对数域低通滤波电路相连接。该低通滤波器利用频率电流转换原理结合对数域滤波器，实现滤波器的截止频率对输入信号频率的自动跟踪，并解决了现有的对数域滤波器功耗大、工作频率低的问题。同时，充分利用频率电流转换电路、电压电流转换电路和对数域滤波器的优点，使得结构简单、调节方便、动态范围宽，可广泛应用于电子系统的各个方面。
【IPC分类】H03H17/02
【公开号】CN204697028
【申请号】CN201520581833
【发明人】马永杰, 郑丽蓉, 马胜前, 赵长荣, 张维昭, 范满红
【申请人】西北师范大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年8月5日
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