0  引  言

近些年，電流模式電子電路的發(fā)展得到越來越多的關(guān)注，與傳統(tǒng)的電壓模式電路相比，電流模式電路具有速度快、動態(tài)范圍大、功耗小，適于超大規(guī)模集成技術(shù)實現(xiàn)等優(yōu)點。其中電流控制第二代電流傳送器(CCCⅡ)和跨導(dǎo)運算放大器(OTA)作為電流模式信號處理中的基本有源器件，在連續(xù)時間濾波器中得到了廣泛應(yīng)用。大量基于電流傳送器的二階電流模式濾波器的文獻不斷見諸報道，當(dāng)然也包括許多三輸入單輸出的二階濾波器電路，但在這些電路中，有的仍然為電壓模式電路；有的雖然能夠?qū)崿F(xiàn)五種濾波器功能，卻要用不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，因而需要大量的有源器件，不利于集成；有的盡管只用兩個MOCC和少量無源器件，但中心頻率卻不可調(diào)。而由CCCⅡ和OTA結(jié)合起來實現(xiàn)電流模式濾波器的電路則很少見。

本文提出的一種通用有源電流模式三輸入單輸出濾波器新電路，僅采用兩個電流傳送器、兩個電容和一個電阻，比文獻[9]中的電路節(jié)省一半以上的器件。所提出的電路，無源元件少且均接地，有利于全集成。理論分析及PSpice仿真結(jié)果表明所提電路的正確性。

1  電路描述  

1.1 CCCⅡ簡介

電流傳輸器CCCⅡ電路符號如圖1所示。

CCCⅡ的端口特性由下列混合矩陣方程給出：

式中：Rx是X端的輸入電阻，由偏置電流Ib控制，關(guān)系式為Rx=VT／(2Ib)，在T=300 K的常溫下，VT=26 mV。

1.2  OTA簡介

OTA的電路符號如圖2所示。

理想的OTA的傳輸特性是：

式中：Iout輸出電流；Vd是差模輸入電壓；Gm是開環(huán)增益，稱為跨導(dǎo)增益，它是外部控制電流Ib的函數(shù)。

1.3  三輸入單輸出二階電流模式濾波器

一種新穎的電流模式的三輸入單輸出的雙二階濾波器如圖3所示，該電路由一個CCCⅡ，一個OTA，兩個電容和一個電阻組成。其中：i1，i2，i3分別為輸入電流，iout為輸出電流。

由CCCⅡ和OTA的端口特性，并經(jīng)電路分析得到如下電流傳輸函數(shù)。

從上式可以看出，適當(dāng)選擇不同的輸入電流組合，能分別實現(xiàn)二階低通、高通、帶通、帶阻和全通濾波器功能。其具體實現(xiàn)如下：