25274: طراحی فیلترهای مجتمع
نام درس: طراحی فیلترهای مجتمع (Integrated Filter Design)
شماره درس: 25274
پیش‌نیاز(ها): 25773 (فیلتر و سنتز مدار)
هم‌نیاز(ها): -
تعداد واحد: 3
مقطع: دکترا
آخرین ویرایش: پاییز 1393

توضیحات:
هدف از این درس به‌کارگیری دانش آنالوگ و طراحی فیلتر دانشجویان به صورت عملی و آموزش دانشجویان در زمینه طراحی انواع فیلترهای آنالوگ مجتمع مثل فیلترهای سوییچ خازنی، Active-RC، Gm-C و ... می‌باشد. در این درس دانشجویان تسلط کاملی بر جنبه‌های عملی پیاده‌سازی انواع فیلتر بر روی تراشه پیدا کرده و با مثال‌های طراحی مختلف بر دانش عملی طراحی فیلتر خود می‌افزایند. به خاطر نیاز روزافزون سیستم‌های مخابراتی امروزی به وجود فیلترهای میان‌گذر قابل تنظیم با ضریب کیفیت بالا در فرکانس‌های رادیویی، کلاس جدیدی از فیلترهای مجتمع با نام فیلترهای چندمسیره اخیرا در مقالات معرفی شده‌اند. در این درس آشنایی با این فیلترها و روش‌های مختلف پیاده‌سازی آن‌ها گنجانده شده است. این فیلترها کاربرد گسترده‌ای در گیرنده‌های نسل آینده فرکانس رادیویی و رادیوی نرم‌افزاری خواهند داشت و از پتانسیل مناسبی برای رشد برخوردار هستند.
 
سرفصل‌ها:
  • تکنولوژی
    • طراحی مدارهای آنالوگ با عملکرد بالا در تراشه‌های CMOS دیجیتال
    • مروری بر مبانی طراحی فیلتر (فیلتر نردبانی، فیلتر سری، تقریب‌ها، حساسیت و ...)
  • فیلترهای زمان-پیوسته Active-RC
    • گراف جریان سیگنال (SFG)
    • انتگرال‌گیر OpAmp-RC
    • فیلتر LC نردبانی
    • فیلترهای Active-RC قابل تنظیم
    • عوامل غیر ایده‌ال
  • فیلترهای داده نمونه‌برداری شده (Sampled-Data Filters)
    • فیلترهای سوییچ خازنی (SCF): ساختار پایه، عوامل غیر ایده‌ال، گراف جریان سیگنال (SFG)، فیلترهای بر پایه انتگرال‌گیر، پیاده‌سازی مستقیم
    • فیلترهای سوییچ جریان
  • فیلترهای چندمسیره (N-Path Filters)
    • معرفی: رادیوی شناختی، دلیل نیاز به فیلترهای چندمسیره با ضریب کیفیت بالا
    • فیلترهای میان‌گذر چندمسیره قابل تنظیم با ضریب کیفیت بالا: تاریخچه و اصول عملکرد فیلترهای چندمسیره، نگاه شهودی به اصول عملکرد فیلترهای چندمسیره، پیاده‌سازی فیلتر چندمسیره دیفرانسیلی با شبکه خازن-مقاومتی، خاصیت انتقال امپدانس در فیلترهای چندمسیره، طراحی فیلترهای چندمسیره دیفرانسیلی با ضریب کیفیت بالا، کاربرد فیلترهای چندمسیره روی تراشه به عنوان جایگزین فیلتر SAW، پیاده‌سازی فیلترهای چندمسیره مختلط با استفاده از امپدانس مختلط
  • فیلترهای زمان پیوسته Gm-C
    • معرفی فیلترهای Gm-C
    • پیاده‌سازی: SFG، جایگزینی عناصر، روش زنجیره‌ای
    • طراحی ترارسانایی
    • ترارسانایی‌های دیفرانسیلی
  • مدارها و فیلترهای کاملا متعادل
  • تنظیم خودکار فیلترهای زمان پیوسته
    • عوامل غیر ایده‌ال
    • تنظیم فرکانس
    • تنظیم ضریب کیفیت
    • روش‌های مختلف تنظیم فیلتر
  • طراحی فیلترهای آنالوگ در تکنولوژی‌های بسیار پیشرفته
    • فیلترهای با رنج دینامیکی بالا و ولتاژ تغذیه پایین
    • کارهای اخیر در زمینه فیلترهای Gm-C


 
آخرین به‌روزرسانی: 20 / 4 / 1403