基于CDTA的電流模式濾波器和振蕩器的研究與設計.pdf

1、近年來，隨著微電子技術的飛速發(fā)展，人們對模擬集成電路在集成度、功耗、頻率等性能方面的要求也日益提高。濾波和振蕩電路作為模擬信號處理電路中的基本環(huán)節(jié)，一直是國內(nèi)外工業(yè)界和學術界研究的熱點。電流模式電路具有電源電壓低、轉(zhuǎn)換速率快、線性度高、動態(tài)范圍大等優(yōu)點，受到廣大集成電路研究設計者的高度重視。電流差分跨導放大器綜合了眾多有源器件的優(yōu)越性能，在電流模式模擬信號處理電路設計方面具有較大的優(yōu)勢，已經(jīng)成為目前國際上微電子、集成電路與系統(tǒng)學界最前沿

2、的研究課題。
　　本文主要研究了電流差分跨導放大器及其在模擬濾波器和振蕩器方面的應用。文章首先介紹了電流模式電路的基本定義、性能特點和發(fā)展趨勢，然后詳細歸納了電流差分跨導放大器及其濾波和振蕩電路的研究現(xiàn)狀，同時全面地闡述了濾波器和振蕩器的基本理論，最后在大量的文獻閱讀和理論分析的基礎上，提出了一種電流模式雙二階濾波器電路和兩種電流模式多相位正弦振蕩器電路。論文的主要工作和創(chuàng)新成果如下：
　　(1)提出了一種基于電流差分跨導放

3、大器的電流模式雙二階濾波器電路。電路具有結(jié)構簡單、易于集成、可電控調(diào)諧、靈敏度低以及多功能等優(yōu)點。用TSMC0.18um CMOS工藝對所提出的電路進行PSPICE仿真，仿真結(jié)果充分說明了所提出的電流模式雙二階濾波器各方面性能均良好。
　　(2)提出了兩種電流模式多相位正弦振蕩器電路：基于電流控制電流差分單元的電流模式多相正弦振蕩電路和基于電流差分級聯(lián)跨導放大器的電流模式多相正弦振蕩電路。其中，基于電流控制電流差分單元的電流模式多

4、相振蕩電路結(jié)構簡單，有源器件所含晶體管最少；僅使用一個接地電阻，且無需任何浮點元件，易于集成；2n(n≥2)個輸出信號均等幅等相位差。對所提出的電路進行了PSPICE仿真，仿真結(jié)果與理論分析非常吻合。所提出的基于電流差分級聯(lián)跨導放大器的電流模式多相振蕩電路僅使用一個有源器件和少量接地無源元件，集成度高；工作電壓低，功耗??；振蕩條件和振蕩頻率可以獨立地電控調(diào)諧；振蕩頻率高，適于高頻應用；所有輸出信號均在高輸出阻抗端，易于級聯(lián)。CADENC