CMOS OTA原理及其在濾波器中的應(yīng)用.pdf

1、全集成連續(xù)時間濾波器的研究是當(dāng)前國內(nèi)外微電子、電路與系統(tǒng)學(xué)界研究的前沿課題。連續(xù)時間濾波器在通信、電子測量、儀器儀表、自動控制等方面有著廣泛的應(yīng)用前景，特別是在數(shù)字模擬混合信號處理及通信集成電路中有著重要的應(yīng)用。而OTA-C有源濾波器因為具有良好的高頻性能和電控能力、與MOS VLSI工藝兼容等優(yōu)點而成為現(xiàn)代濾波器領(lǐng)域中的一個極有前景的發(fā)展方向。 本文深入研究了高性能OTA實現(xiàn)電路與典型應(yīng)用以及高階濾波器的設(shè)計理論、設(shè)計方法和實

2、現(xiàn)。首先論述了集成濾波器的發(fā)展、當(dāng)前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和本課題的研究意義，分析了MOS晶體管的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和模型電路，以及由MOS晶體管所構(gòu)成的模擬集成電路的幾種基本組成單元，如：MOS有源電阻、共源-共柵電流鏡和源耦差分對等。其次，對CMOS跨導(dǎo)運算放大器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其應(yīng)用進(jìn)行了深入研究。在其結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，比較分析了幾種改進(jìn)的跨導(dǎo)運算放大器電路優(yōu)缺點后，研究提出了一種高性能跨導(dǎo)運算放大器的結(jié)構(gòu)、工作原理和具體實現(xiàn)電路，用Spice軟

3、件對具體電路做了仿真驗證和測試；在OTA的應(yīng)用方面，提出了一種新的三輸入-單輸出二階多功能有源濾波器結(jié)構(gòu)，該電路結(jié)構(gòu)簡單，所需元件少，僅3個OTAs和2個電容，且靈敏度低，Spice仿真結(jié)果表明該電路正確可行。分析比較了基于OTA-C的高階連續(xù)時間模擬濾波器的設(shè)計方法，如多環(huán)反饋法和無源LC梯形模擬法，提出了傳遞函數(shù)直接綜合法生成高階濾波器的原理、電路結(jié)構(gòu)和設(shè)計算法，該方法是以低階低通濾波器為基本模塊來實現(xiàn)任意類型的高階濾波器，簡單、易