[發明專利]基于憶阻器的二階低通濾波電路

在審

• 申請號: 201710962386.8
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN107743024A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 王順亭
• 申請（專利權）人: 王順亭
• 主分類號: H03H11/04
• 分類號: H03H11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于憶阻器的二階低通濾波電路，其特征在于：所述基于憶阻器的二階低通濾波電路由電阻，電容，憶阻器和運算放大器LF347BN(U2)組成，所述憶阻器是一階廣義憶阻器，由二極管文氏電橋電路及電容和電阻組成，電容和電阻組成RC振蕩電路；二極管D1的正極接二極管D4的正極，接憶阻器的輸入端，所述二極管D1的負極接電容C0的一端，接二極管D2的負極，所述二極管D2的正極接二極管D3的負極，接憶阻器的輸出端，所述二極管D2的負極接電容的一端，所述二極管D3的負極接二極管D2的正極，接憶阻器的輸出端，所述二極管D3的正極接二極管D4的正極，接電容C0的另一端，接地，所述二極管D4的正極接二極管D3的正極，接電容C0的另一端，接地，所述二極管D4的負極接二極管D1的正極，接憶阻器的輸入端，所述電容C0的一端接電阻R0的一端，所述電容C0的另一端接電阻R0的另一端，接地；根據二極管文氏電橋的電路得出以下關系式：

設定廣義憶阻器兩端輸入電壓和電流分別為Vm和Im，電容C₀兩端電壓為V₀，其數學模型為：

Im=GmVm=2Ise-ρV0sinh(ρVm)]]>

dV0dt=2Ise-ρV0cosh(ρVm)C0-V0R0C0-2IsC0]]>

其中，ρ＝1/(2nV_T)；I_s，n和V_T分別表示二極管反向飽和電流、發射系數和熱電壓，由此，可以推導出廣義憶阻器的憶導表達式為

Gm=2Ise-ρV0sinh(ρVm)Vm,]]>

所述運算放大器LF347BN(U2)的負輸入端通過電阻Ri2接地，通過憶阻器Rm2接運算放大器LF347BN(U2)的輸出端，運算放大器LF347BN(U2)的正輸入端通過電阻R2和電阻R3接二階低通濾波器的輸入，通過電容C2接地，通過電阻R2和電容C3接地，運算放大器LF347BN(U2)的正電源端接VCC，負電源端接VEE；根據二階低通濾波器電路結構得出以下關系式：

設二階低通濾波器的傳遞函數為A_u(s)，二階低通濾波器的輸入電壓為U_i2，輸出電壓為U_o2，運算放大器U2的正輸入端電壓為U_p，電容C3上的電壓為U_M，

根據運算電路“虛短”，“虛斷”和拉普拉斯變換原則得出：

Au(s)=(1+Ri2Gm)·Up(s)Ui2(s)=(1+Ri2Gm)·Up(s)UM(s)·UM(s)Ui2(s)]]>

當C₂＝C₃＝C，R₂＝R₃＝R時

Up(s)UM(s)=11+sRC]]>

UM(s)Ui2(s)=1sC//(R+1sC)R+[1sC//(R+1sC)]]]>

Au(s)=(1+Ri2Gm)11+3πRC+(sRC)2]]>

令s＝jω，

A·u=1+Ri2Gm1-(ff0)2+j3ff0.]]>