改进型可调第二代电流传输器的设计及其应用研究-电子科学与技术专业论文.docxVIP

摘 摘 要 I万方数据 I 万方数据 摘 要 第二代电流传输器（CCII）作为电流模式电路中最通用的模块，近年来一直成为 学术界的热门研究课题。本文主要研究针对电流控制电流传输器（CCCII）、电调谐 电流传输器（ECCII）的设计以及基于两种 CCII 应用于电流模式滤波器的设计。主要 研究内容概括如下： （1）设计了一种基于新型电流补偿电流镜的改进型 CMOS CCCII。该电路具有比 较高的电流跟随精度以及 Z 端阻抗。采用 SMIC 0.18 μm CMOS 工艺，在±0.9V 电源 条件下仿真，结果表明：在 IB=32μA 下，电压及电流跟随精度分别为 0.977、1.004， -3 dB 带宽分别为 560MHz、271MHz，Z 端阻抗为 7.54M?，功耗为 0.219mW。同时 实现了 MOCCCII，其 Z-端电流跟随精度为 0.9961、-3dB 带宽为 242MHz，Z-端阻抗 为 6.83M?。 （2）设计了一种具有宽电流可调谐范围的 ECCII，电路通过引入基于差分差动电 流传输器(DDCC)的对数反对数电流放大器，使电流增益通过偏置电流连续可调，调 节系数为 0k≤10。输入端采用的轨对轨结构通过在其第二级加入共源共栅电流镜， 提高了电压跟随精度。采用 SMIC 0.18μm CMOS 工艺，在 ??0.9V 电源下仿真，结果 表明：电压和电流跟随精度分别为 0.9996 和 0.989，-3dB 带宽分别为 532MHz 和 100MHz，功耗为 1.17mW。 （3）在可调 CCII 的应用方面，针对改进型的 CCCII，设计了单输入三输出、双 输入双输出两款电流模式滤波器，设计的滤波器无源器件少，灵敏度低，特征频率、 品质因数可调。对于 ECCII，设计了三输入单输出电流模式滤波器，设计的滤波器灵 敏度低，结构简单，特征频率和品质因数可独立调节。此外，将 ECCII 应用到一款单 输入三输出的滤波器结构中，实现的滤波器还可调节其低通、带通增益。最后给出了 双输入双输出、三输入单输出滤波器的版图，后仿结果表明滤波器的性能基本达到设 计要求。 关键词：电流模式；改进型CMOS电流控制第二代电流传输器；电调谐第二代电流传 输器；滤波器 Ab Abstract Abstract As the most universal current mode building block, the CCII has been a popular research topic in the academic circle for recent years.This paper is mainly focus on the design of the CCCII and ECCII , and some current mode filters based on the two proposed circuit are also constructed. The main research contents are as follows: An improved CMOS CCCII based on current compensated current mirror is presented, which has precise current tracking accuracy and high impedance in Z terminal. The circuit is designed by using SMIC 0.18μm CMOS technology,when the power supply voltage is ±0.9V and bias current is 32 μA，the simulation results show that the tracking accuracy of voltage and current are 0.977 and 1.004, -3dB bandwidth respectively is 560MHz and 271MHz,and the impedance in Z terminal reaches up to 7.54 M?, while the DC power consumption is only 0.219mW. In addition, given the MOCCCII structure, the current tracking accuracy of Z- terminal is 0.9961, the -3 dB bandwidth is 242 MHz, Z- terminal impedance for 6.8