電流模式全平衡高階低通濾波器設(shè)計(jì).pdf

1、電流模式電路因其具有高速、低功耗及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外微電子電路與系統(tǒng)學(xué)界研究的前沿課題。電流模式濾波器在通信、電子測(cè)量、儀器儀表、自動(dòng)控制等方面有著廣泛的應(yīng)用背景。本文主要研究了基于全平衡電流控制電流傳輸器（CFBCCⅡ）的高階濾波器的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)電路。首先介紹了電流模式電路的發(fā)展現(xiàn)狀及其特點(diǎn)，并與傳統(tǒng)電壓模式電路做了簡(jiǎn)單的比較；然后簡(jiǎn)單回顧了濾波器的發(fā)展歷史，總結(jié)了高階有源濾波器的設(shè)計(jì)方法；最后結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基

2、金項(xiàng)目（新型差分式電流傳輸器及其構(gòu)成的電流模式連續(xù)時(shí)間濾波器NO．60676021），提出了三種基于CFBCCⅡ的高階濾波器電路。本文的主要工作如下： （1）提出了一個(gè)基于CFBCCⅡ的高階電流模式跳耦結(jié)構(gòu)濾波器電路。該濾波器電路具有全平衡的結(jié)構(gòu)，即電路的所有輸入輸出端都采用差分形式，能最大限度的抑制偶次諧波和共模干擾；電路采用跳耦法實(shí)現(xiàn)，具有極低的靈敏度；該濾波器具有電流可調(diào)特性，當(dāng)改變CFBCCⅡ模塊的偏置電流時(shí)，它的截止頻

3、率會(huì)隨之有規(guī)律變化；電路中只含少量接地電容，不含電阻，有利于集成；采用0．35μmCMOS工藝對(duì)所設(shè)計(jì)的跳耦結(jié)構(gòu)濾波器進(jìn)行了PSPICE仿真，仿真結(jié)果正確，并且低通效果優(yōu)良。 （2）提出了基于CFBCCⅡ的電流模式高階多環(huán)反饋濾波器系統(tǒng)電路。該濾波器系統(tǒng)可以通過(guò)僅改變電路的反饋網(wǎng)絡(luò)得到多種不同結(jié)構(gòu)的濾波器；濾波器同樣采用全平衡的結(jié)構(gòu)，很好的抑制了偶次諧波和共模干擾；該濾波器系統(tǒng)不受階數(shù)限制，能實(shí)現(xiàn)任意階的低通濾波器；n階濾波器僅

4、需要n個(gè)CFBCCⅡ模塊和2n個(gè)接地電容，不含無(wú)源電阻；仿真結(jié)果和電流可調(diào)性分析顯示所提出的濾波器系統(tǒng)是正確的；對(duì)濾波器的靈敏度進(jìn)行分析，并用MATLAB畫出了靈敏度曲線，所設(shè)計(jì)的濾波器系統(tǒng)靈敏度很低。 （3）提出了基于CFBCCⅡ的電流模式橢圓濾波器電路。該濾波器首先用信號(hào)流圖模擬無(wú)源低通橢圓濾波器梯形網(wǎng)絡(luò)，然后用CFBCCⅡ積分器和CFBCCⅡ比例器代替信號(hào)流圖中的各個(gè)模塊單元；所設(shè)計(jì)的橢圓濾波器的截止頻率可通過(guò)電流控制；電