電流模式的帶通濾波器設(shè)計

【摘 要】隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電流模式電路也越來越受到人們的關(guān)注，尤其是CCII（第二代電流傳輸器），本文利用CCII（第二代電流傳輸器）設(shè)計帶通濾波器電路，該電路僅使用一個CCII和兩個電阻元件，兩個電容元件，與同類電路相比，該電路結(jié)構(gòu)簡單。本文分析了第二代電流傳輸器的構(gòu)成電路，并且使用場效應(yīng)管構(gòu)成CMOS電流傳輸器。最后對其進(jìn)行電路仿真，仿真結(jié)果表明該電路設(shè)計正確。

【關(guān)鍵詞】電流模式電路；第二代電流傳輸器；帶通濾波器

在電子電路中，人們長久以來習(xí)慣于采用電壓而不是電流作為信號變量，并通過處理電壓信號來決定電路的功能，從而促成了電壓模式電路的誕生和發(fā)展。但是，隨著被處理信號的頻率越來越高，電壓型電路的固有缺點開始阻礙它在高頻、高速環(huán)境中的應(yīng)用。

近年來，以電流為信號變量的電路在信號處理中的巨大潛在優(yōu)勢逐漸被認(rèn)識并被挖掘出來，促進(jìn)了一種新型電子電路——電流模式電路的發(fā)展。電流模電路在速度，帶寬和線性度等方面比電壓模式有明顯的優(yōu)勢，受到越來越多的關(guān)注。因第二代電流傳輸器（CCII）比運算放大器具有更寬的頻率范圍與動態(tài)范圍和較大的線性度而受到國內(nèi)外學(xué)者的青睞。由CCII構(gòu)成的各種有源濾波器、振蕩器和阻抗模擬器不斷涌出。由CCII及RC元件構(gòu)成的電流模式濾波器，因具有功耗低、級聯(lián)時不需要任何匹配裝置、電路結(jié)構(gòu)簡單、便于集成等優(yōu)點而特別引人注目。本文使用第二代傳輸器設(shè)計帶通濾波器。

第二代電流傳輸器（CCII）就是典型的電流模電路的代表。無論信號的大小，都能比相應(yīng)的運算放大器提供更大帶寬下更高的增益，亦即更大的增益帶寬積。

1 第二代電流傳輸器（CCII）

圖3為本文所設(shè)計的帶通濾波器電路圖。本文選用的是場效應(yīng)管來設(shè)計電流傳輸器，CCII是由簡單的電流鏡組成的，通過幾個晶體管實現(xiàn)。

3 電路仿真

對設(shè)計的帶通濾波器進(jìn)行仿真。首先設(shè)定各個元器件的參數(shù)。當(dāng)C1=C2=1n，R2=R3=100k時，所得幅頻特性和相頻特性如下圖所示

理想的中心頻率為15MHz，由仿真得到的幅頻特性曲線可知，仿真得到的中心頻率與計算所得基本吻合，而其通帶帶寬約22MHZ。而其相頻特性也與理想情況下基本相符。

4 總結(jié)

本文選用CCII（第二代電流傳輸器）設(shè)計電流模式的帶通濾波器，為了使電路盡可能簡單，本文僅選用一個CCII進(jìn)行電路設(shè)計。

本文所設(shè)計的電流模式二階帶通濾波器具有以下特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單，僅選用一個CCII和四個RC元件；（2）功耗低；（3）本文設(shè)計的CMOS電流傳輸器具有低功耗高帶寬的特點。

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作者簡介：

紀(jì)鵬（1990-）；性別：男；民族：漢族；籍貫：河南?。宦殑?wù)/職稱：學(xué)生；學(xué)歷：研究生；單位：西北工業(yè)大學(xué)電子信息學(xué)院；研究方向：集成電路工程

（作者單位：西北工業(yè)大學(xué)電子信息學(xué)院）