電流模式全平衡高階低通濾波器設計.pdf

1、電流模式電路因其具有高速、低功耗及結構簡單等特點成為當前國內外微電子電路與系統(tǒng)學界研究的前沿課題。電流模式濾波器在通信、電子測量、儀器儀表、自動控制等方面有著廣泛的應用背景。本文主要研究了基于全平衡電流控制電流傳輸器（CFBCCⅡ）的高階濾波器的設計理論、設計方法和實現(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，并與傳統(tǒng)電壓模式電路做了簡單的比較；然后簡單回顧了濾波器的發(fā)展歷史，總結了高階有源濾波器的設計方法；最后結合國家自然科學基

2、金項目（新型差分式電流傳輸器及其構成的電流模式連續(xù)時間濾波器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）提出了一個基于CFBCCⅡ的高階電流模式跳耦結構濾波器電路。該濾波器電路具有全平衡的結構，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；電路采用跳耦法實現(xiàn)，具有極低的靈敏度；該濾波器具有電流可調特性，當改變CFBCCⅡ模塊的偏置電流時，它的截止頻

3、率會隨之有規(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工藝對所設計的跳耦結構濾波器進行了PSPICE仿真，仿真結果正確，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)可以通過僅改變電路的反饋網絡得到多種不同結構的濾波器；濾波器同樣采用全平衡的結構，很好的抑制了偶次諧波和共模干擾；該濾波器系統(tǒng)不受階數限制，能實現(xiàn)任意階的低通濾波器；n階濾波器僅

4、需要n個CFBCCⅡ模塊和2n個接地電容，不含無源電阻；仿真結果和電流可調性分析顯示所提出的濾波器系統(tǒng)是正確的；對濾波器的靈敏度進行分析，并用MATLAB畫出了靈敏度曲線，所設計的濾波器系統(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流圖模擬無源低通橢圓濾波器梯形網絡，然后用CFBCCⅡ積分器和CFBCCⅡ比例器代替信號流圖中的各個模塊單元；所設計的橢圓濾波器的截止頻率可通過電流控制；電