1、引 言
A.Fabre等提出的电流操控传送器(CCCII),克服了电流传送器(CCII)的X端存在的寄生电阻导致的依据CCII电路发生的传输函数的差错。一起,与OTA比较,关于同一偏置电流,CCCII的电导Gx比OTA的跨导Gm大4倍,因此提高了频响,降低了功耗,且电路结构简略,受到了国内外学者的高度重视。依据CCCII的二阶滤波器及高阶滤波器不断提出,但对高阶多功用电流形式滤波器的研讨还显着缺乏。
本文依据梅森信号流图理论,评论了n阶滤波器的信号流图规划办法,成功规划出了一种新颖的依据CCCII和MOCCCII完成的n阶多功用滤波器电路模型,该电路能完成低通、高通和带通滤波功用。该电路结构简略,含有最少的元件,且电路中一切电容均接地,易于集成。
2、电路理论与规划办法
2.1 CCCII简介
Fabre等提出的CCCII+完成原理及电路如图1(a)所示,电路符号如图1(b)所示,其端口传输特性为:
Rx为经X端的寄生电阻
。
可见,Rx受偏置电流IB的操控。
多端输出MOCCCII是在CCCII的基础上用电流仿制的办法得以完成,他能等份额地输出多个电流,其抱负端口特性为:
2.2 电路完成
设依据电流形式n阶低通、高通、带通滤波器的传递函数的一般表达式为:
依据梅森信号流图思维,式(4)可由n条反应通路和1条前向通路构成,并得信号流图如图2所示。
依据信号流图,可利用CCCII完成积分器和份额扩大器,用MOCCCII多端输出完成反应,构成电路,如图3所示。
为了完成MOCCCII的反应作用,有必要规划R2,使得R2等于MOCCCII的寄生电阻Rx0,即:
R2=Rx0
第n+1个CCCII的作用是完成份额扩大,经过调理R1和其寄生电阻Rx的比值,可完成对增益的调理。当bi=ai时,图3中的Iin可直接衔接至CCCII的输入端。
比照式(3)与图3,不难看出有下列参数联系:
其间:Rxj为第j个CCCII X端的寄生电阻。
从式(3)能够看出,恰当挑选电流输入端,能完成不同功用的滤波器。
(1) 低通:取i=0,即电流从第一个CCCII输入端输入。
(2) 高通:取i=n,即电流从MOCCCII的输入端输入。
(3) 带通:当n为偶数时,取i=n/2;当n为奇数时,取i=(n±1)/2,即电流从第i+1个CCCII输入端输入。
3、规划实例与计算机仿真
为阐明本文所提办法的可行性,对最平整型Butter-worth截止频率为500 kHz的4阶低通、高通、带通滤波器进行规划。经分析取R1=R2=Rx1=Rx2=Rx3=Rx4=Rx0=1 kΩ,C1=832.169 7 pF,G2=416.1011 pF,C3=243.751 7 pF,G4=121.879 6 pF,其仿真成果如图4所示。
作者还对该电路的2,4,6阶截止频率为500 kHz的巴特沃兹低通滤波器进行了PSpice仿真,成果如图5所示,由此能够看出,跟着阶数的增高,过渡带减小,幅频特性越好。
4、结 语
本文依据梅森信号流图理论,评论了n阶多功用CCCII滤波器的信号流图规划办法,成功地规划出了一种新颖的依据CCCII完成的n阶多功用滤波器电路模型,该电路有如下长处:
(1) 规划办法简略;
(2) 经过挑选不同的输入点,便可完成低通、带通、高通的滤波功用;
(3) 含有最少的元件(n或n+1个CCCII,一个MOC-CCII,n个电容,1个或2个电阻);
(4) 经过对CCCII偏置电流的操控,可完成滤波器的极点角频率的电调谐;
(5) 一切的电容均接地,易于集成。
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