基于深亞微米CMOS技術(shù)的OTA-C濾波器設(shè)計.pdf

1、進入21世紀以來，伴隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)(VLSI)的進步以及電子系統(tǒng)集成化趨勢的迫切需求，低電壓、低功耗的CMOS模擬電路與電流模式電路由于具有諸多的優(yōu)點而成為現(xiàn)代超大規(guī)模集成電路技術(shù)理論工作者和設(shè)計工程師所關(guān)注的熱點。而模擬集成濾波器作為模擬集成電路系統(tǒng)的重要組成單元，其電路設(shè)計與綜合技術(shù)對于研究大規(guī)模集成電路設(shè)計方法具有重要的參考價值和實際應用價值。 OTA(Operational-Transconductance-A

2、mplitier，跨導運算放大器)是一種電流模式電路，由它和電容構(gòu)成的OTA-C (跨導電容)集成濾波器由于工作頻率高、電路簡單、適于集成和參數(shù)可以電調(diào)節(jié)的優(yōu)點而成為近年來研究的熱點。對于OTA-C 濾波器的設(shè)計，國內(nèi)相關(guān)文獻報道不是很多，而且大多數(shù)都是基于單端輸出OTA器件進行探討，對于全差分OTA-C濾波器設(shè)計的文獻相對較少，特別是在深亞微米工藝階段。另外，對于模擬IC設(shè)計，目前業(yè)界廣泛使用的CadenceSpectre 軟件功能強

3、大，但是其對于硬件的支持要求較高，對普通的高校研究和個大學習來說有時不容易得到，而 OrCAD/PSpice 軟件是另一款功能強大的能在個人PC機上運行的。EDA工具，但由于其在IC設(shè)計領(lǐng)域的器件庫有限，限制了它在IC設(shè)計領(lǐng)域的應用。 本文既是針對以上問題，在OrCAD軟件平臺中，通過建立自己的MOS 器件高級模型，研究基于深亞微米CMOS技術(shù)的全差分OTA-C集成連續(xù)時間濾波器的設(shè)計。文章首先提出了在OrCAD中建立MOS器件

4、高級模型的方法，并成功建立了臺積電(TSMC)0.18um MOS 器件模型，然后在對傳統(tǒng)OTA的不足進行分析的基礎(chǔ)上，論述了提高OTA線性度的思想，結(jié)合兩種OTA結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，詳細的推導了一種高線性度、寬頻帶的全差分OTA結(jié)構(gòu)，并且用自建的MOS模型成功設(shè)計出具體電路。最后，對OTA-C濾波器設(shè)計的三種方法進行了探討，分析了由OTA構(gòu)成的有源器件以及級聯(lián)設(shè)計中用到的差分OTA一、二階濾波單元，重點分析了由全差分OTA構(gòu)成的多環(huán)反饋結(jié)構(gòu)，