基于CCC II的雙二階電流模式多功能濾波器結構

0 引 言
自電流傳送器(Current Conveyor，CC)問(wèn)世以來(lái)，采用電流傳送器來(lái)實(shí)現多功能有源濾波器的功能和優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注?；诘诙娏鱾鬏斊?TheSecond Generation Current Conveyor，CCⅡ)的電流模式濾波器由于其帶寬，線(xiàn)性和動(dòng)態(tài)范圍等性能比運算放大器(Operational Amplifier)更優(yōu)越而被廣泛研究。FABRE A等人則利用雙極型晶體管的線(xiàn)性互導特性，提出了電流控制電流傳送器(CCCⅡ)，從而將電流傳送器的應用拓寬到電子可調諧功能的領(lǐng)域。
近年來(lái)，很多三輸入、單輸出多功能二階濾波器被陸續提出。在文獻中，都提出了三輸入、單輸出二階多功能濾波器，但是他們的電路結構不夠簡(jiǎn)單，使用不夠靈活。CHIU W Y，HORNG J W等提出的三輸入、單輸出濾波器，能實(shí)現多種濾波功能，可是所用的有源器件太多(文獻中需要3個(gè)DDCC和4個(gè)RC元件，文獻中需要3個(gè)CCⅡ和5個(gè)RC元件，文獻中需要3個(gè)CCⅡ和6個(gè)RC元件，文獻中需要5個(gè)CCⅡ和8個(gè)RC元件)，而且角頻率ω0和品質(zhì)因素Q不能獨立可調。HORNG采用3個(gè)CCⅡ和4個(gè)RC元件來(lái)實(shí)現電壓模式多功能濾波器，但是這個(gè)電路的靈敏度不夠低，影響電路的穩定性。宋樹(shù)祥提出了最小元件的新型多功能CCCⅡ一C電流模式濾波器，雖然其功能比較完善，但是這個(gè)電路的角頻率和品質(zhì)因素不能獨立可調。王春華于2006年提出了單MOCCⅡ多功能電流模式二階濾波器結構電路，電路由單個(gè)MOCCⅡ有源器件及4個(gè)RC無(wú)源元件構成，但是由于CCⅡ在X端口存在寄生電阻，因而會(huì )造成傳輸函數的誤差。而本文所提出的三輸入、單輸出多功能二階濾波器結構簡(jiǎn)單，僅包含兩個(gè)CCCⅡ，一個(gè)電阻和兩個(gè)接地電容，并且角頻率ω0和品質(zhì)因素Q可以實(shí)現獨立可調，具有很低的無(wú)源和有源靈敏度，該結構最大的一個(gè)特點(diǎn)是通過(guò)選擇不同的輸入端和輸出端可以得到4個(gè)三輸入單輸出二階多功能濾波電路，從而使該結構的使用更加靈活。
l 電路的提出與分析
本文采用的MOCCCⅡ(Multipie Outputs CurrentControlled ConveyorⅡ)是FABRE等人提出的CCCIl由路的其礎上采用交叉耦合由流鏡技術(shù)實(shí)現正負多端輸出的。M0CCCⅡ電路符號如圖1所示，它的端口特性可由矩陣表示：

其中：Iz1～IzN為同相電流輸出端，IZ1～IZM為反相電流輸出端，RX為MOCCCⅡ器件X端口的自身電阻，受偏置電流IB控制，其值RX=VT／2IB，VT約為一26 mV(室溫)。