基于改進(jìn)型第二代CMOS電流傳輸器的濾波器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，以其在速度、精度、帶寬、動(dòng)態(tài)范圍等方面的優(yōu)勢(shì)，電流模式的電路設(shè)計(jì)方法正在取代電壓模式的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，電流模式電路的發(fā)展和應(yīng)用將把現(xiàn)代模擬集成電路推進(jìn)到一個(gè)新的階段。而作為電流模式電路中最通用的積木模塊--第二代電流傳輸器(Second generation current conveyor,簡(jiǎn)稱(chēng)CCⅡ)也越來(lái)越收到人們重視。
　　 第二代電流傳輸器作為電流模式電路中最重要和最通用的有源積木塊，在諸如有源濾波器、模擬信號(hào)處

2、理、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器等方面己逐漸取代了傳統(tǒng)的電壓運(yùn)放。CCⅡ的性能優(yōu)劣既取決于作為兩輸入端口間電壓跟隨電路的能力、也取決于阻抗相差懸殊的兩個(gè)端口間傳輸電流的能力，因此，實(shí)現(xiàn)CCⅡ的高精度與高驅(qū)動(dòng)能力就必須采用合適的電路結(jié)構(gòu)。
　　 模擬濾波器是濾波器的重要發(fā)展方向，而電流模式信號(hào)處理方式是當(dāng)前模擬集成濾波器實(shí)現(xiàn)的主要方式。作為電流模式電路中最為通用模塊，基于CCⅡ的連續(xù)時(shí)間濾波器的研究就顯得尤為重要。
　　 由于傳統(tǒng)

3、的CCⅡ因其只有一輸出端，由其及RC元件構(gòu)成的濾波器具有以下兩點(diǎn)不足：不能兼顧電流信號(hào)直通和反饋，電路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。為了解決傳統(tǒng)CCⅡ在濾波器應(yīng)用中所存在的兩點(diǎn)不足，因此提出了一種改進(jìn)型雙端輸出的改進(jìn)型CCⅡ。
　　 本文在±1V供電電壓下，設(shè)計(jì)了一種跟隨精度好、頻帶寬的雙輸出的改進(jìn)型第二代電流傳輸器。并在此基礎(chǔ)上通過(guò)CCⅡ的級(jí)聯(lián)和外加電阻、電容設(shè)計(jì)了基于改進(jìn)型CCⅡ的多輸出單輸入和單輸出多輸入兩種多功能濾波器電路。在CCⅡ的設(shè)

4、計(jì)中，通過(guò)電路內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)提供偏置，達(dá)到了減少芯片面積和降低功耗的目的；采用軌對(duì)軌的輸入結(jié)構(gòu)，有效地提高了信號(hào)的輸入輸出擺幅，并做了分析。
　　 本文設(shè)計(jì)的電路采用TSMC0.35um CMOS工藝，利用HSPICE軟件對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明，該改進(jìn)型CCII的電壓輸入輸出擺幅為-0.94V～0.91V，跟隨誤差僅0.08dB，-3dB帶寬達(dá)到451.2MHz，Z+端電流驅(qū)動(dòng)能力為-2mA～1.7mA，傳輸誤差為0