電流模式n階CCCII多功能濾波器的設計

　　1 引 言

　　A.Fabre等提出的電流控制傳送器(CCCII)，克服了電流傳送器(CCII)的X端存在的寄生電阻導致的基于CCII電路產(chǎn)生的傳輸函數的誤差。同時(shí)，與OTA相比，對于同一偏置電流，CCCII的電導Gx比OTA的跨導Gm大4倍，因而提高了頻響，降低了功耗，且電路結構簡(jiǎn)單，受到了國內外學(xué)者的高度重視?；?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/CCCII">CCCII的二階濾波器及高階濾波器不斷提出，但對高階多功能電流模式濾波器的研究還明顯不足。

　　本文基于梅森信號流圖理論，討論了n階濾波器的信號流圖設計方法，成功設計出了一種新穎的基于CCCII和MOCCCII實(shí)現的n階多功能濾波器電路模型，該電路能實(shí)現低通、高通和帶通濾波功能。該電路結構簡(jiǎn)單，含有最少的元件，且電路中所有電容均接地，易于集成。

　　2 電路理論與設計方法

　　2.1 CCCII簡(jiǎn)介

　　Fabre等提出的CCCII+實(shí)現原理及電路如圖1(a)所示，電路符號如圖1(b)所示，其端口傳輸特性為：

　　Rx為經(jīng)X端的寄生電阻，

　　多端輸出MOCCCII是在CCCII的基礎上用電流復制的方法得以實(shí)現，他能等比例地輸出多個(gè)電流，其理想端口特性為：

　　2.2 電路實(shí)現

　　設基于電流模式n階低通、高通、帶通濾波器的傳遞函數的一般表達式為：

　　根據梅森信號流圖思想，式(4)可由n條反饋通路和1條前向通路構成，并得信號流圖如圖2所示。

　　根據信號流圖，可利用CCCII實(shí)現積分器和比例放大器，用MOCCCII多端輸出實(shí)現反饋，形成電路，如圖3所示。

　　為了實(shí)現MOCCCII的反饋作用，必須設計R2，使得R2等于MOCCCII的寄生電阻Rx0，即：

　　R2=Rx0

　　第n+1個(gè)CCCII的作用是實(shí)現比例放大，通過(guò)調節R1和其寄生電阻Rx的比值，可實(shí)現對增益的調節。當bi=ai時(shí)，圖3中的Iin可直接連接至CCCII的輸入端。

　　對比式(3)與圖3，不難看出有下列參數關(guān)系：

　　其中：Rxj為第j個(gè)CCCII X端的寄生電阻。

　　從式(3)可以看出，適當選擇電流輸入端，能實(shí)現不同功能的濾波器。

　　(1) 低通：取i=0，即電流從第一個(gè)CCCII輸入端輸入。

　　(2) 高通：取i=n，即電流從MOCCCII的輸入端輸入。

　　(3) 帶通：當n為偶數時(shí)，取i=n/2;當n為奇數時(shí)，取i=(n