CN102611408A - 一种基于忆阻器的带通滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于忆阻器的带通滤波器。其技术方案是：该滤波器由控制模块(1)、低通滤波模块(3)和高通滤波模块(6)组成。低通滤波模块(3)由第一忆阻器电路(2)的输出端VLP1与第一忆容等效电路(4)的输入端VIN2连接组成；高通滤波模块(6)由第二忆容等效电路(5)的输出端VHP1与第二忆阻器电路(7)的输入端VIN4连接组成。第一忆阻器电路(2)的输入端、第一忆容等效电路(4)的输入端、第二忆容等效电路(5)的输入端和第二忆阻器电路(7)的输入端与控制模块(1)的输出端对应连接。第一忆阻器电路(2)的输入端VIN1外接滤波器的输入信号，第二忆阻器电路(7)的输出端外接滤波器的输出信号。本发明具有结构简单、精度高且更易于控制等特点。

Description

一种基于忆阻器的带通滤波器
技术领域
本发明属于忆阻器技术领域。具体涉及一种基于忆阻器的带通滤波器。
背景技术
忆阻器(Memristor)是电阻、电容和电感之外的第四种基本的电路元件，1971年蔡少棠首次提出了忆阻器的概念并论证了其存在的科学依据。2008年，HP实验室发现了一种具有忆阻特性的纳米双端电阻，进而证实了忆阻器的存在。
忆阻器的阻值与流过器件的电荷有关，即当电荷从一个方向流过时，电阻会增加，当电荷反方向流过时，电阻就会减小，这一特性使得忆阻器在可编程模拟电路领域具有广泛的应用前景。
在传统的模拟带通滤波电路中，为了实现截止频率可调，一般采用电位器替代电路中的电阻，通过调节电位器的阻值来改变滤波电路的截止频率。目前，广泛使用的电位器主要有模拟式机械电位器和数字电位器二种。由于机械式电位器的稳定性不高，且不易于实现自动控制，而数字电位器的阻值为离散值，温度系数大且通频带较窄，在很大程度上影响了模拟滤波器的精度和稳定性。
发明内容
本发明旨在克服上述技术不足，目的是提供一种结构简单、精度高且更易于控制的基于忆阻器的带通滤波器。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：该滤波器由控制模块、低通滤波模块和高通滤波模块组成。
低通滤波模块由第一忆阻器电路和第一忆容等效电路组成，第一忆阻器电路的输出端VLP1与第一忆容等效电路的输入端VIN2连接。第一忆阻器电路的输入端VT11、SW1和VT12与控制模块的输出端CV11、CS1和CV12对应连接，第一忆容等效电路的输入端VT21、SW2和VT22与控制模块的输出端CV21、CS2和CV22对应连接。第一忆阻器电路的输入端VIN1外接滤波器的输入信号，第一忆容等效电路的输出端VLP2与高通滤波模块连接。
高通滤波模块由第二忆容等效电路和第二忆阻器电路组成，第二忆容等效电路的输出端VHP1与第二忆阻器电路的输入端VIN4连接。第二忆容等效电路的输入端VT31、SW3和VT32与控制模块的输出端CV31、CS3和CV32对应连接，第二忆阻器电路的输入端VT41、SW4和VT42与控制模块的输出端CV41、CS4和CV42对应连接。第二忆容等效电路的输入端VIN3与低通滤波模块连接，第二忆阻器电路的输出端外接滤波器的输出信号。
由于采用上述技术方案，本发明在传统的模拟带通滤波电路中加入忆阻器，通过控制模块改变忆阻器的阻值即可改变带通滤波器的截止频率。由于忆阻器的阻值为连续值，其精度高于数字电位器，因而在对截止频率的精度要求较高的情况下，基于忆阻器的带通滤波器电路结构更为简单。且忆阻器的阻值控制信号为脉冲电压，它对忆阻器阻值的控制与调节比编程控制的数字电位器更简单方便。
因此，本发明具有结构简单、精度高且更易于控制的特点。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。
一种基于忆阻器的带通滤波器。其结构如图1所示，该滤波器由控制模块1、低通滤波模块3和高通滤波模块6组成。控制模块1的输出端CV11、CS1、CV12、CV21、CS2和CV22分别与低通滤波模块3连接，控制模块1的输出端CV31、CS3、CV32、CV41、CS4和CV42分别与高通滤波模块6连接，低通滤波模块3外接滤波器的输入信号，高通滤波模块6外接滤波器的输出信号，低通滤波模块3与高通滤波模块6连接。
低通滤波模块3如图1所示由第一忆阻器电路2和第一忆容等效电路4组成，第一忆阻器电路2的输出端VLP1与第一忆容等效电路4的输入端VIN2连接。第一忆阻器电路2的输入端VT11、SW1和VT12与控制模块1的输出端CV11、CS1和CV12对应连接，第一忆容等效电路4的输入端VT21、SW2和VT22与控制模块1的输出端CV21、CS2和CV22对应连接。第一忆阻器电路2的输入端VIN1外接滤波器的输入信号，第一忆容等效电路4的输出端VLP2与高通滤波模块6连接。
高通滤波模块6如图1所示由第二忆容等效电路5和第二忆阻器电路7组成，第二忆容等效电路5的输出端VHP1与第二忆阻器电路7的输入端VIN4连接。第二忆容等效电路5的输入端VT31、SW3和VT32与控制模块1的输出端CV31、CS3和CV32对应连接，第二忆阻器电路7的输入端VT41、SW4和VT42与控制模块1的输出端CV41、CS4和CV42对应连接。第二忆容等效电路5的输入端VIN3与低通滤波模块3连接，第二忆阻器电路7的输出端外接滤波器的输出信号。
由于采用上述技术方案，本发明在传统的模拟带通滤波电路中加入忆阻器，通过控制模块改变忆阻器的阻值即可改变带通滤波器的截止频率。由于忆阻器的阻值为连续值，其精度高于数字电位器，因而在对截止频率的精度要求较高的情况下，基于忆阻器的带通滤波器电路结构更为简单。且忆阻器的阻值控制信号为脉冲电压，它对忆阻器阻值的控制与调节比编程控制的数字电位器更简单方便。
因此，本发明具有结构简单、精度高且更易于控制的特点。

Claims (1)

1.一种基于忆阻器的带通滤波器，其特征在于该滤波器由控制模块(1)、低通滤波模块(3)和高通滤波模块(6)组成；
低通滤波模块(3)由第一忆阻器电路(2)和第一忆容等效电路(4)组成，第一忆阻器电路(2)的输出端VLP1与第一忆容等效电路(4)的输入端VIN2连接；第一忆阻器电路(2)的输入端VT11、SW1和VT12与控制模块(1)的输出端CV11、CS1和CV12对应连接，第一忆容等效电路(4)的输入端VT21、SW2和VT22与控制模块(1)的输出端CV21、CS2和CV22对应连接；第一忆阻器电路(2)的输入端VIN1外接滤波器的输入信号，第一忆容等效电路(4)的输出端VLP2与高通滤波模块(6)连接；
高通滤波模块(6)由第二忆容等效电路(5)和第二忆阻器电路(7)组成，第二忆容等效电路(5)的输出端VHP1与第二忆阻器电路(7)的输入端VIN4连接；第二忆容等效电路(5)的输入端VT31、SW3和VT32与控制模块(1)的输出端CV31、CS3和CV32对应连接，第二忆阻器电路(7)的输入端VT41、SW4和VT42与控制模块(1)的输出端CV41、CS4和CV42对应连接；第二忆容等效电路(5)的输入端VIN3与低通滤波模块(3)连接，第二忆阻器电路(7)的输出端外接滤波器的输出信号。
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