数字可编程电流控制电流传输器的研究及应用

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1、学校代码10530学号201510171867分类号TN43密级公开硕士学位论文数字可编程电流控制电流传输器的研究及应用学位申请人赵益立指导教师李志军教授学院名称信息工程学院学科专业电子与通信工程研究方向集成电路设计技术2018年6月3日ResearchandapplicationofadigitalprogrammablecurrentcontrolledcurrentconveyerCandidateZhaoYiLiSupervisorProfessorLiZhiJunCollegeTheColle

2、geofInformationEngineeringProgramElectronicsandCommunicationEngineeringSpecializationIntegratedCircuitDesignTechnologyDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,3,2018湘潭大学硕士学位论文I湘潭大学硕士学位论文摘要随着集成电路的快速发展，电流传输器(thesecondcurrentconveyor，CC

3、II)已广泛应用于集成电路中，在一些基本的运算电路、滤波器以及振荡器中都用到了电流传输器。但由于电流传输器没有电控性，所以，后来出现了电流控制电流传输器(thesecondcurrentcontrolledcurrentconveyor，CCCII)、数字可编程电流传输器(digitallyprogrammablesecondcurrentconveyor，DPCCII)、电流控制电流跨导放大器(currentcontrolledcurrenttransconductanceamplifier，CCCT

4、A)等器件。采用这些器件实现的电路，相比用电流传输器实现的电路来说，除了具有电控性外，这些电路还具有整体结构简单、无源器件更少、功耗也比较低等优点。本文用电流控制传输器和电流分配网络实现了一种数字可编程电流控制电流传输器(digitallyprogrammablegenerationcurrentcontrolledcurrentconveyor，DPCCCII)，并针对该器件的基本原理以及应用展开了研究。本文首先介绍了电流模式电路的发展状况及其电流传输器的发展过程，并把电流模式电路和电压模式电路做了比

5、较；然后介绍了DPCCCII的基本原理以及它的端口特性，并用PSPICE仿真软件验证了DPCCCII的端口特性；接着，以DPCCCII作为基本单元，实现了基本的模拟运算电路、数字可编程通用滤波器和数字可编程正交振荡器，系统地概述了DPCCCII在模拟电路中的基本应用。本文的主要创新工作如下：(1)设计了一种CMOS数字可编程电流控制电流传输器。该电路中的MOS管均工作在饱和区，跨导线性环内的宽长比需按比例设置，其它MOS管的宽长比均相等。通过对该电路的端口特性进行理论分析以及PSPICE仿真分析，得到的

6、仿真结果与理论结果基本一致。(2)基于DPCCCII实现了基本的模拟运算电路(数字可编程放大器和数字可编程积分器)、数字可编程通用滤波器以及数字可编程正交振荡器，分析了这些电路的灵敏度以及非理想因素，并通过PSPICE仿真软件对其电路进行了温度分析、蒙特卡诺分析，仿真结果验证了电路的可行性。(3)通过Cadence软件画出了DPCCCII的版图，并对该版图进行设计规则检查(DRC)和LVS验证，最后的验证结果证实了该版图的正确性。关键词：数字可编程、电流模式电路、电流传输器、滤波器、振荡器II湘潭大学硕

7、士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofintegratedcircuit,thesecondcurrentconveyor(CCII)hasbecomeanintegralpartofintegratedcircuit,it’swidelyusedinsomeofthebasicoperationcircuit,filter,andoscillator.Butduetothecurrenttransmitternoelectriccontrol,so,thenthe

8、secondcurrentcontrolledcurrentconveyor(CCCII),digitalprogrammablesecondcurrentconveyor(DPCCII),currentcontrolledcurrenttransconductanceamplifier(CCCTA),andsoon.Circuitisrealizedbyusingthesedevices,comparedtocurrenttransmit