[发明专利]一种基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路

说明书

本发明涉及一种基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路。其方案是：第一电阻(1)的端子R12与电感(2)的端子L₀连接，电感(2)的端子L₁与分数阶忆容器等效电路(3)的端子G连接；第一电阻(1)的端子R11、电感(2)的端子L₁与对应的基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路(以下简称低通滤波电路)的信号输入端A、信号输出端C连接，分数阶忆容器等效电路(3)的端子H与低通滤波电路的信号输出端D连接；分数阶忆容器等效电路(3)的端子J、端子GND和端子H与对应的低通滤波电路的控制信号输入端E、控制信号输入端F和信号输入端B连接。控制信号α加在控制信号输入端E和控制信号输入端F间。本发明结构简单、截止频率连续可调、精度高和滤波效果好。

技术领域

本发明属于分数阶忆容器等效电路应用技术领域。具体涉及一种基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路。

背景技术

自从2009年，Ventra等人拓展了忆阻器的概念以后，产生了忆容器等记忆元件，记忆元件的特性吸引了很多科研人员的关注。一些科研人员将记忆元件应用到了滤波电路中。

欧青立等人在分析了各种忆阻器模型及其工作原理的基础上，设计了一个非线性忆阻器等效电路，并将非线性忆阻器等效电路应用到一阶有源低通滤波电路中(欧青立,赵平荣,游淼.基于三次非线性忆阻器的有源低通滤波器[J].应用科技,2014(5).)，但是该低通滤波电路的截止频率不能调节。游淼等人根据BIOLEK模型提出了一个非线性忆阻器模型，并将该模型应用到一阶有源高通滤波器中(游淼,欧青立.一种新型忆阻器的有源高通滤波器设计与仿真[J].山东工业技术,2015(3).)，但是该高通滤波电路的截止频率同样不能调节。段宗胜设计了一个忆阻器阻值控制电路，通过该电路改变忆阻器的阻值，从而实现了基于忆阻器的滤波电路(段宗胜.基于忆阻器的滤波器设计与仿真[D].武汉科技大学.)，虽然该滤波电路的截止频率可以调节，但截止频率的调整不够精确。

李贵三等人在忆容器电路模型的基础上，将忆容器应用到了滤波器电路中(李贵三,于东升.悬浮型忆容器电路模型及其滤波电路分析[J].系统仿真学报,2015,27(1):201-208.)，但该滤波电路使用的忆容器是整数阶的，滤波电路的截止频率不能调整。YifanLi,Chenyu Yang等人设计了一种基于忆阻器和忆容器的低通滤波电路(Li Y,Yang C,YuY,et al.Research on low pass filter based on Memristor and memcapacitor[C]//Chinese Control Conference.IEEE,2017.)，但该滤波电路采用的忆阻器和忆容器都是整数阶的，且滤波电路的截止频率同样不能调整。

上述这些电路虽都是将整数阶记忆元件运用到滤波电路中，能够实现滤波功能，但是上述滤波电路的截止频率不能连续调整，或者调整的精度不高。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，目的在于提供一种截止频率连续可调和滤波效果好的基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

所述基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路的输入端设有基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路的信号输入端A、基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路的信号输入端B、基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路的控制信号输入端E和基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路的控制信号输入端F，所述基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路的输出端设有基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路的信号输出端C和基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路的信号输出端D；控制信号α加在基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路的控制信号输入端E和基于分数阶忆容器等效电路的低通滤波电路的控制信号输入端F之间。

第一电阻(1)的端子R12与电感(2)的端子L₀连接，电感(2)的端子L₁与分数阶忆容器等效电路(3)的端子G连接。