高线性度cdta及其电流模式滤波器的设计与研究

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1、￣单位代码１０６０２Ｉ学号２０１３０１１６３４分类号ＴＮ４３级公开＾心＇、序◎／＃呼錢Ｖｉ／ＧＵＡＮＧＸＩＮＯＲＭＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕壬学化冷文高线性度ＣＤＴＡ及其电流模式滤波器的设计与研究ＴｈｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＨｉｇｈＬｉｎｅａｒｉｔｙＣＤＴＡａｎｄＩｔｓＣｕｒｒｅｎｔＭｏｄｅｎｉｔｅｒ学院：电子工程学院专业：电子科学与技术研究方向：模拟集成电路设计年级：２０１３级研究生：何小莲指导教师：宋巧祥教授完成日期：２０１６年４月

2、高线性度ＣＤＴＡ及其电流模式滤波器的设计与研究专业篇称：电子科学与技术申请人：何小莲指导教师：宋树祥教授论文答辩委员会委员：燕Ｊｆ娘呼高线性度ＣＤＴＡ及其电流模式滤波器的设计与研究研究生：何小莲导师姓名：宋树祥教授专业：电子科学与技术研究方向：模拟集成电路设计年级：２０１３级摘要一２１世纪初，随着半导体集成电路的迅猛发展，人们开始研究种在速度、动态范围和功巧等方面具有优良性能的电路，于是出现了电流模式电路。基于电流差分跨导放大器（ＣＤＴＡ）的电流模式滤波器，存在Ｗ下几个显著的优势：供电电压低、工作频率较高

3、、线性工作范围大、功耗较低和电路结构简单等。本文旨在对电流差分跨导放大器及基于ＣＤＴＡ的连续时间模拟滤波器的设计理论、方法和实现电路进行深入的研究。首先，从连续时间滤波器设计的基本原理出发，总结了不一饥ＴＡ的ＭＯ同类型的滤波器Ｗ及滤波器的实现方法。然后，研究了种新型的Ｓ管实现电一路、基于所设计的ＣＤＴＡ的电流模式双二阶滤波器和种高阶增益可调滤波电路。最后，对所设计的ＣＤＴＡ和电流模式滤波器进行了版图的设计和验证，论文的主要工作和创新如下：一１．研究了种新型高线性度电流差分跨导放大器。该电路是由两个基本模块组成：电流差分电路和具有自适应

4、电流源偏置的交叉親合跨导放大器。对该电路进行了理论分析和仿真，结果显示所设计的ＣＤＴＡ具有低的电流输入阻抗和供电电压、高的输出阻抗、高的线性度、跨导可调和宽频带等特征。一二２．研究了种新型的基于ＣＤＴＡ的Ｈ输入单输出电流模式双阶通用滤波器。所提出的滤波器电路仅由Ｈ个ＣＤＴＡ和两个电容连接而成，能在不改变电路拓扑结构的基础上，适当的改变输入端口电流的接入方式和接入数量；，实现五种滤波功能即低通、带通、髙通、带阻、全通。一３．针对现有的基于ＣＤＴＡ的滤波器増益不可调的缺点，研究了种Ｓ输入、单输出电流模式高阶増益可调低通滤波器。所提出的滤波器电

5、路，具有独立可调的固有频率和品质因数。并且滤波器的阶数越高，可调节的増益范围就越宽。４．对所研究的新型髙线性度ＣＤＴＡ、由ＣＤＴＡ构成的双二阶通用滤波器和四阶増益可调滤波器的版图结构进行了验证和后仿真。关键词：电流差分跨导放大器；双二阶滤波器；连续时间滤波器；电流模式电路ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅＤｅｓｉｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＨｉｈＬｉｎｅａｒｉｔＤＴＡａｎｄＩｔｓｇｇｙＣＣｕｒｒｅｎｔＭｏｄｅＦｉｌｔｅｒＮａｍｅ；ＸｉａｏｌｉａｎＨｅＴｕｔｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＳｈｕｘｉａｎｇＳｏｎｇＧｒａｄｅ：

6、２０１３Ｍａｏｒ：ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｊｙＲｅｓｅａｒｃｈＤｉｒｅｃｔｉｏｎ：ＡｎａｌｏｇＩＣＤｅｓｉｇｎＡＢＳＴＲＡＣＴＡｔｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇｏｆｔｈｅ２１Ｓｔｃｅｎｔｕｒｗｉ化ｔｈｅｒａｉｄｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｉｎｔｅｒａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｙ，ｐｐｇｃｉｒｃｕｉｔｓｅｏｌｅｂｅａｎｌｏｏｋｉ打抗ｒａｃｉｒｃｕｉｔｗｉｔｈｅｘｃｄｌｅ打ｔｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉ打ｔｅｒｍｓｏｆｓｅｅｄ，ｐｐｇｇｐｐ，ｍｅ－ｄｙｎａｍｉｃ

7、ｒａｎｇｅａｎｄｏｗｅｒａｎｄｓｏ〇打ｓｏｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｃｉｒｃｕｉｔｓｃａｉｎｔｏｂｅｉｎ．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｐ，ｇＡｌｔｅｒｓｂａｓｅｄｏｎｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌｔｒａｎｓｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅａｍｌｉｆｉ巧ＣＤＴＡｈａｖｅ江ｌｏｗｓｕｌｐ（）ｐｐｙｖｏｌｔａｇｅ，ｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｌａｒｇｅｌｉｎｅａｒｏｐｅｒａｔｉｎｇｒａｎｇｅ，ｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｓｉｍｐｌｅｃｉｒｃｕｉｔｃｏｎｆｉｇｕｒ