b****y
发帖数: 169 | 1 看到板上好像有不少模拟IC的高手，借人气问一下。
在IC里实现一个4阶的模拟低通滤波器，
是直接做一个4阶的省电呢，还是两个2阶的级联省电？
还是不能一概而论，取决于零极点的位置、工艺 ...？
谢谢。 |
b****y
发帖数: 169 | 2 自己顶一下，这个滤波器的带宽在100MHz左右。 |
b****y
发帖数: 169 | |
b****y
发帖数: 169 | 4 唉，看来学术讨论已经没有人关心了。
本版已经沦为EE选校版了。此话题的人气远超其他话题。 |
g****t
发帖数: 31659 | 5 除了用来实现滤波器参数的部分，
两个滤波器比一个滤波器要多一套
（往往是有源）辅助电路。
看不出来你这么做的理由。
就算是分离元件的电路，例如你用运放+RLC实现
滤波器，如果用两个运放串联，中间要多加东西。
调试难度也大。
【在 b****y 的大作中提到】
: 看到板上好像有不少模拟IC的高手，借人气问一下。
: 在IC里实现一个4阶的模拟低通滤波器，
: 是直接做一个4阶的省电呢，还是两个2阶的级联省电？
: 还是不能一概而论，取决于零极点的位置、工艺 ...？
: 谢谢。
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s****y
发帖数: 104 | 6 还是LC ladder比较compact些 省些管子
【在 b****y 的大作中提到】
: 看到板上好像有不少模拟IC的高手，借人气问一下。
: 在IC里实现一个4阶的模拟低通滤波器，
: 是直接做一个4阶的省电呢，还是两个2阶的级联省电？
: 还是不能一概而论，取决于零极点的位置、工艺 ...？
: 谢谢。
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b****y
发帖数: 169 | 7 看两位的意思，在传输函数相同的情况下，
还是4阶的LC ladder比较省电，省面积？
所以如果一定要省的话，只能降低对传输函数的要求了？
能否再问一个问题：啥样的传输函数，或者说零极点，
从电路实现的角度来说比较省电省面积？
谢谢！ |
x****g
发帖数: 2000 | 8 两个2阶的？你指两个biquad级联？
这个和省电没有什么必然联系吧。
【在 b****y 的大作中提到】
: 看到板上好像有不少模拟IC的高手，借人气问一下。
: 在IC里实现一个4阶的模拟低通滤波器，
: 是直接做一个4阶的省电呢，还是两个2阶的级联省电？
: 还是不能一概而论，取决于零极点的位置、工艺 ...？
: 谢谢。
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x****g
发帖数: 2000 | 9 我也看不出来有什么必要设计两个2阶的，
二级的级联只会带来更多问题。
LC ladder sensitivity为零，比较适合集成电路，
用gm-c来实现LC ladder的话，由于是用在开环电路，
所以对OTA的要求很低，所以会比较省电吧
我随便说说，希望不要误导你
【在 b****y 的大作中提到】
: 看两位的意思，在传输函数相同的情况下，
: 还是4阶的LC ladder比较省电，省面积？
: 所以如果一定要省的话，只能降低对传输函数的要求了？
: 能否再问一个问题：啥样的传输函数，或者说零极点，
: 从电路实现的角度来说比较省电省面积？
: 谢谢！
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b****y
发帖数: 169 | 10 没错，就是指两个biquad级联。
看来你也觉得和省电关系不大。
顺便问一下，biquad就是2阶滤波器的别名吧？
专业人士好像都叫biquad了，
我还叫2阶滤波器是不是有点土？ |
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x****g
发帖数: 2000 | 11 二级滤波器，usually referred as biquad
【在 b****y 的大作中提到】
: 没错，就是指两个biquad级联。
: 看来你也觉得和省电关系不大。
: 顺便问一下，biquad就是2阶滤波器的别名吧？
: 专业人士好像都叫biquad了，
: 我还叫2阶滤波器是不是有点土？
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g****t
发帖数: 31659 | 12 只用LC是无法实现传递函数的。因为纯LC没有输入输出隔离。
两个滤波器一般需要两个运放加上一些LC。
一个滤波器则只需要一个运放。
(但是其实一般的运放芯片是两个一片的，所以其实并不省材料。)
两个2阶的？你指两个biquad级联？
这个和省电没有什么必然联系吧。
【在 x****g 的大作中提到】
: 两个2阶的？你指两个biquad级联？
: 这个和省电没有什么必然联系吧。
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g****t
发帖数: 31659 | 13 他要实现他前面算出来的传递函数。
以电压滤波为例，
我想，只使用LC,那么对不同的负载,这个LC网路左右两端电压比不同，
所以传递函数是不同的。
所以这种情况需要 运放+LC,而且必然是有反馈的吧。
我也看不出来有什么必要设计两个2阶的，
二级的级联只会带来更多问题。
LC ladder sensitivity为零，比较适合集成电路，
用gm-c来实现LC ladder的话，由于是用在开环电路，
所以对OTA的要求很低，所以会比较省电吧
我随便说说，希望不要误导你
【在 x****g 的大作中提到】
: 我也看不出来有什么必要设计两个2阶的，
: 二级的级联只会带来更多问题。
: LC ladder sensitivity为零，比较适合集成电路，
: 用gm-c来实现LC ladder的话，由于是用在开环电路，
: 所以对OTA的要求很低，所以会比较省电吧
: 我随便说说，希望不要误导你
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b****y
发帖数: 169 | 14 多谢两位。
看来第一个问题的结论已经很清楚了。
就是一般来讲用LC ladder实现高阶滤波器比biquad级联要省。
我的另一个疑问是，这个结论是否依赖于零极点的位置。
比方说一个4阶滤波器A，极点都是实数。
另一个4阶滤波器B，是butterworth。
A和B是否都是LC ladder比biquad省？A可能都不用电感吧？
另外在3dB带宽相同的情况下，A和B谁省？ |
s*******y
发帖数: 4173 | 15 Do you ever think about the huge area of inductor in chip. Meanwhile, it is
hard to get accurate value of capacitor, resistor, inductor. |
s*******y
发帖数: 4173 | 16 Do you ever think about the huge area of inductor in chip. Meanwhile, it is
hard to get accurate value of capacitor, resistor, inductor. |
s**g
发帖数: 66 | 17 １００兆的ＬＣ，真要用ＯＮＣＨＩＰ的电感，恐怕是太大。
而且不知ＯＰ有否考虑过Ｌ的品质因数对传递函数的影响。
ＬＣ实现是不可调的，工艺参数变化对传递函数的影响较大。
当然，可以用ＯＴＡ来实现Ｌ的替换。那么就又回到了ＧＭ－Ｃ。
我比较倾向于ＢＩＱＵＡＤ，如果需要，基本上ＢＷ和Ｑ（两者可以解耦）都可以有Ｏ
Ｎ－ＣＨＩＰ的ＰＲＯＧＲＡＭＭＩＮＧ或ＴＵＮＩＮＧ。 |
x****g
发帖数: 2000 | 18 不会用ON chip电感，
集成电路里LC ladder可以用gm-c来模仿，
不过不能说是'回到了gm-c',
LC ladder是prototype,gm-c是实现方式
LC ladder的sensitivity为零，受工艺影响不大，
当然也要有tuning电路
【在 s**g 的大作中提到】
: １００兆的ＬＣ，真要用ＯＮＣＨＩＰ的电感，恐怕是太大。
: 而且不知ＯＰ有否考虑过Ｌ的品质因数对传递函数的影响。
: ＬＣ实现是不可调的，工艺参数变化对传递函数的影响较大。
: 当然，可以用ＯＴＡ来实现Ｌ的替换。那么就又回到了ＧＭ－Ｃ。
: 我比较倾向于ＢＩＱＵＡＤ，如果需要，基本上ＢＷ和Ｑ（两者可以解耦）都可以有Ｏ
: Ｎ－ＣＨＩＰ的ＰＲＯＧＲＡＭＭＩＮＧ或ＴＵＮＩＮＧ。
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h********t
发帖数: 555 | 19 RF 电路里可能会有无源滤波器，因为高频电路实现片上电感是有可能的。 至于说通常的模拟 IC，由于电感占用面积太大，不可能用 RLC 滤波器的。通常四阶模拟滤波器都是用两个Biquad 级联而成，不是因为省电，而是因为系统稳定性的考虑。至于说用开环，我还没见过有人设计过开环集成有源滤波器的。我建议你自己找本参考书先看看，先掌握一些基本概念，比在这里瞎问强多了。design of analog filters by Schaumann and valkenburg. 至于说怎么省电，简单的说，这个受你要实现的滤波器的性能决定。
【在 b****y 的大作中提到】
: 看到板上好像有不少模拟IC的高手，借人气问一下。
: 在IC里实现一个4阶的模拟低通滤波器，
: 是直接做一个4阶的省电呢，还是两个2阶的级联省电？
: 还是不能一概而论，取决于零极点的位置、工艺 ...？
: 谢谢。
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x****g
发帖数: 2000 | 20 我手边就有Schaumann的书
前面提到的LC ladder只是prototype，
LC ladder的优点在于对元件不敏感，缺点是难于tune，
leapfrog 滤波器就是基于LC ladder的gm-c实现
这里面的的ota是开环使用的，
所以才有那么多paper讨论ota的线性
biquad级联的优点是容易调制，敏感度取决于具体biquad的结构。
【在 h********t 的大作中提到】
: RF 电路里可能会有无源滤波器，因为高频电路实现片上电感是有可能的。 至于说通常的模拟 IC，由于电感占用面积太大，不可能用 RLC 滤波器的。通常四阶模拟滤波器都是用两个Biquad 级联而成，不是因为省电，而是因为系统稳定性的考虑。至于说用开环，我还没见过有人设计过开环集成有源滤波器的。我建议你自己找本参考书先看看，先掌握一些基本概念，比在这里瞎问强多了。design of analog filters by Schaumann and valkenburg. 至于说怎么省电，简单的说，这个受你要实现的滤波器的性能决定。
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h********t
发帖数: 555 | 21 biquad is a structure which can be realized in many different ways such as
gm-c, mosfet-c, switched capacitors, resistor+c+opamp, etc. Biquad is a
closed loop system. if you want to use gm-c in open loop,the gm will change
with temperature, process. if you don't care frequency response,gain
accuracy and linearity, feel free to do that. I don't see how that can
save power. |
s**g
发帖数: 66 | 22 Agree, hotbelmont. I didn't get it: why OP always claims gm-c filter to be
open loop.
BTW, gm could be controlled fairly accurate by local feedback or global
master-slave scheme.
Biquad gm-c filter has decent linearity in fully differential design. But LC
ladder approach might be quite different. |
x****g
发帖数: 2000 | 23 我讲的是LC ladder approach里面的gm-c，
如果有close loop feedback，则对gm线性度的要求没有那么高。
正因为是open loop,所以才对gm线性要求很高，才有那么多paper用了各种办法提高gm
的线性。
看一下这篇文章,我随便搜的，
http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=04098526
introduction第九行,
biquad里的gm-c是另一回事，我没有做过
LC
【在 s**g 的大作中提到】
: Agree, hotbelmont. I didn't get it: why OP always claims gm-c filter to be
: open loop.
: BTW, gm could be controlled fairly accurate by local feedback or global
: master-slave scheme.
: Biquad gm-c filter has decent linearity in fully differential design. But LC
: ladder approach might be quite different.
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b****y
发帖数: 169 | 24 看了几位高人的讨论真是受益匪浅。
关键词学了一堆：gm-c,feedback,OPA ...
昨天已经上Amazon买了一本design of analog filters。
准备系统的学习一下。
不过我还是不太确定我的问题的答案。
也许几位已经回答了，但是我领悟不了。
请允许我把问题定义得更科学一点：
在集成电路里实现一个4阶低通滤波器，带宽100MHz左右。
在传输函数，线性度完全相同的情况下，是用LC-ladder（gm-c）还是两级biquad省电
？是否与极点位置有关？
谢谢！ |
g*******r
发帖数: 140 | 25 我的理解是，
xikang所说的open loop是指每一个Gm-C Cell本身没有local feedback吧。或者说
Integrator ,K/S，是用open loop的Gm-C Cell实现的。
但是在最终的filter system里面，每一个Gm-C Cell最终都应该被包含在一个negative
feedback loop里面，否则系统不稳定了。
gm
【在 x****g 的大作中提到】
: 我讲的是LC ladder approach里面的gm-c，
: 如果有close loop feedback，则对gm线性度的要求没有那么高。
: 正因为是open loop,所以才对gm线性要求很高，才有那么多paper用了各种办法提高gm
: 的线性。
: 看一下这篇文章,我随便搜的，
: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=04098526
: introduction第九行,
: biquad里的gm-c是另一回事，我没有做过
:
: LC
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g*******r
发帖数: 140 | 26 My two cents:
1) It seldom to make a decision on topology between LC-Ladder and Cas-Biquad
according to power concerns.
2) The chocie of implementation is uaually related to DR. If specs of DR is
not high (40dB~60dB), Gm-C is the most power&area efficient implementations
for both topologies (LC-Ladder and Cas-Biquad). Opamp-MOSFET-C is usually
good for DR around 60dB ~80dB, even 90dB with good nonlinear cancellation
techniques. Opamp-RC is easy for DR >80dB.
Welcome comment, thanks!
【在 b****y 的大作中提到】
: 看了几位高人的讨论真是受益匪浅。
: 关键词学了一堆：gm-c,feedback,OPA ...
: 昨天已经上Amazon买了一本design of analog filters。
: 准备系统的学习一下。
: 不过我还是不太确定我的问题的答案。
: 也许几位已经回答了，但是我领悟不了。
: 请允许我把问题定义得更科学一点：
: 在集成电路里实现一个4阶低通滤波器，带宽100MHz左右。
: 在传输函数，线性度完全相同的情况下，是用LC-ladder（gm-c）还是两级biquad省电
: ？是否与极点位置有关？
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s**g
发帖数: 66 | 27 Just follow goodoffer's point:
DR is key spec in the design. From my experience, the definition may well
depend on the application. Resolution is determined by noise; max allowed
signal could be -1dB compression point (opamp based filters usually have
hard-limit characteristic, therefore DR defined this away always appear
great, and it is applicable in read channel filters), 1% THD(audio filters),
SFDR (IP3 based)-wireless communication baseband signal processing.
Finally I like to address DR is |
