可變帶寬OTA―C連續時(shí)間低通濾波器設計
3 可編程電路設計
如圖5所示,OTA為跨導運算放大器,其跨導值可通過(guò)偏置電流(圖6所示電路)來(lái)調節。一般采用可變電阻完成,但傳統R-2R可變電阻結構需要大量的控制開(kāi)關(guān),增加了電路面積,并產(chǎn)生開(kāi)關(guān)操作的功耗。本文采用一種新型微功耗硬件可編程變阻電路,如圖7所示,電路基于三態(tài)門(mén)概念,端口除高、低電平,用懸空狀態(tài)產(chǎn)生第三種狀態(tài),實(shí)現了27級變阻電路,總電阻表示為:
表示第m個(gè)三態(tài)輸入產(chǎn)生的第n個(gè)進(jìn)制狀態(tài)碼;Rm為第m個(gè)三態(tài)輸入驅動(dòng)的權電阻(m=1,2,3;n=1,2)。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/156339.htm
可編程電阻(RDAC)的輸出偏置電流:
又知跨導:
可見(jiàn),在電源電壓確定的情況下,OTA的跨導值與輸入數據Rx成平方根倒數關(guān)系,跨導值隨著(zhù)輸入數據的增大而減小。通過(guò)改寫(xiě)輸入數據RDAC的值,即可實(shí)現26種(全零狀態(tài)禁用)變化電阻,達到改變偏置電流,產(chǎn)生跨導值的變化,最終實(shí)現濾波器帶寬的調節。
4 仿真結果
上述電路,采用1.8 V電源,TSMC 0.18μmCMOS工藝庫仿真。圖8為該濾波器-3 dB帶寬26 MHz時(shí)仿真結果,該濾波器50 MHz帶阻抑制為-40.49 dB,帶內波紋小于0.5 dB,功耗約為21 mW,滿(mǎn)足設計要求。圖9為濾波器帶寬調節為14 MHz的頻響曲線(xiàn)。
5 結語(yǔ)
設計中,采用跨導運算放大器實(shí)現了一種可變帶寬低通濾波器,最高帶寬為26 MHz,阻帶抑制率大于35 dB,帶內波紋小于0.5 dB,在低中頻結構接收器中,該頻率相對較高。同時(shí)濾波器帶寬可由外部可編程電路調節變化,與普通模擬濾波器電路相比,本文設計電路具有電路簡(jiǎn)單,易于高集成,便于后期維護等優(yōu)點(diǎn),是OTA電路設計的未來(lái)發(fā)展趨勢,有著(zhù)廣泛的應用前景。
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