基于电流控制电流传输器的电流模式滤波器的研究

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1、摘要连续时间滤波器在通信、电子测量、仪器仪表、智能控制方面有着广泛的应用前景，是当前国内外微电子、电路与系统学界研究的主要课题。电流模式滤波器由于具有高速、低功耗、动态范围大、且与VLSI技术兼容的特点成为学术界重点研究的方向。其中基于电流传输器，特别是第二代电流传输器的电流模式滤波器由于结构简单、线性度好等特点成为众多电流模式滤波器中最具有潜力的电流模式滤波器。但是第二代电路传输器在X端口存在寄生电阻，从而造成滤波器的传输函数产生误差，且滤波器参数的改变需要通过调节无源元件是大小来实现。本文采用了一种新型的电流模式器件—多端输出的电流控制电

2、流传输器（MOCCCII）对电流模式滤波器电路及设计方法进行了深入的研究，主要的创新工作如下：1.在电流控制电流传输器（CCCII）的基础上实现了多端输出的电流控制电流传输器。利用交叉耦合电流镜和电流复制方法实现了MOCCCII，并用双极型晶体管S9014、9015完成了硬件电路的设计。实验测试表明，设计的MOCCCII符合端口性能。2.基于MOCCCII的双二阶电流模式滤波器的设计。提出了五种滤波器实现电路，从结构上分为多输入单输出电流模式滤波器（包括三输入单输出电流模式滤波器和双输入单输出电流模式滤波器）、多输入多输出电流模式滤波器和单输

3、入多输出电流模式滤波器。所提出的电路结构简单，滤波功能齐全且具有电动调谐功能。3.提出了基于MOCCCII的n阶电流模式滤波器的传递函数直接综合法。采用该方法实现的高阶电流模式滤波器结构简单，n阶滤波器只需要n个有源器件和n个接地电容，且能实现高通、低通、带通、带阻、全通等滤波功能，是迄今为止结构最简单功能最齐全的n阶电流模式滤波器。4.提出了一个n阶通用电流模式滤波器。该滤波器由n+1个有源器件和n个接地电容构成，能实现高通、低通、带通、带阻、全通等滤波功能。AbstractAcontinuoustimefilterisanimportan

4、tsubjectinmicroelectronic,circuitandsystem.Itisappliedwidelyincommunication,electronicmeasurement,instrument&appearanceandintelligentcontrol.Currentmodefiltershavebeenpaidmoreattentionfortheirhighspeed,lowerpowerconsumption,widerdynamicrangeandcompatibilitywithVLSItechnolog

5、y.Currentmodefiltersbasedoncurrentconveyor(CC),particularlythesecondgenerationcurrentconveyor(CCII),shouldbemostpotentialwithlargersignalbandwidth,simplercircuitstructureandbetterlinearity.CCIIhas,however,thedisadvantagetopresentanon-negligibleoutputparasiticresistanceonpor

6、tX.TheparasiticresistanceleadstoconversionerrorswhenaloadresistanceisconnectedatportX,ortoincorrecttransferfunctionwhenthisloadisacapacitor.Moreover,filtersbasedonCCIIsufferfromthelackofelectronicadjustability.Inthispaper,westudytherealizationsanddesignmethodsofthesecondord

7、erandhighordercurrentmodefiltersbasedonmultiplyoutputscurrentcontrolledconveyor(MOCCCII).Themainachievementsconsistofasfollowingaspects:1.TherealizationoftheMOCCCIIanditshardwarecircuit.TheMOCCCIIispresentwithreplicatingacrosscurrentmirroronCCCIIandit’shardwarecircuitiscomp

8、letedbyusingBJTsuchasS9014andS9015.Theexperimentresultsareingoodagreementwiththepo