全集成电流模式连续时间滤波器研究

论文摘要

本文在国际、国内学术界对全集成电流模式连续时间滤波器研究的基础上,结合吉林大学创新基金项目“基于电流镜技术的电流模式连续时间滤波器”,系统地研究了电流模式第二代电流传送器的改进电路、电流镜电路及电流模式连续时间滤波器设计与实现问题的相关理论与技术。提出了两种第二代电流传送器的改进方案,即多输入输出差动差分电流传送器(MDDCC)和全平衡模式第二代电流传送器(FBCCⅡ),给出了改进方案的CMOS电路。提出了基于改进型电流传送器和电流镜的高输出阻抗多功能电流模式双二阶滤波器、模拟电感、改进型跳耦结构电流镜滤波器、多功能双积分器电流模式电流镜滤波器及其它几种典型电流模式连续时间滤波器。对所提出的每个电路方案,都给出了计算机仿真结果。 本文所研究的内容是当今电路与信号系统、模拟信号与信息处理学界的前沿课题。本文的研究成果和结论对全集成电流模式连续时间滤波器的理论发展和设计方法研究具有一定的指导意义。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 滤波器历史回顾
• 1.1.2 模拟全集成滤波器分类
• 1.2 电流模式连续时间滤波器
• 1.2.1 电流模式电路基本概念及特点
• 1.2.2 电流模式电路发展概况
• 1.2.3 电流模式连续时间滤波器
• 1.3 研究课题的背景及意义
• 1.3.1 论文研究课题的背景
• 1.3.2 选题的意义
• 1.4 本文主要研究内容
• 1.4.1 CCⅡ的改进电路研究与实现
• 1.4.2 基于MDDCC、FBCCⅡ电流模式滤波器的研究
• 1.4.3 电流模式电流镜滤波器的研究
• 1.5 研究方法
• 1.5.1 模块单元电路研究方法
• 1.5.2 电流模式连续时间滤波器研究方法
• 1.6 论文内容安排
• 第二章 电流模式电路基础
• 2.1 MOS晶体管模型
• 2.1.1 MOS管大信号模型
• 2.1.2 MOS管小信号模型
• 2.2 MOS晶体管PSPICE模型
• 2.2.1 PSPICE概述
• 2.2.2 PSPICE Level 3模型
• 2.3 电流镜
• 2.3.1 基本电流镜电路原理
• 2.3.2 基本电流镜的频率特性
• 2.3.3 级联电流镜
• 2.3.4 Wilson电流镜
• 第三章 电流传送器的分析与设计
• 3.1 电流传送器概述
• 3.1.1 第一代电流传送器
• 3.1.2 第二代电流传送器
• 3.1.3 CCⅡ电路特性仿真
• 3.1.4 改进的第二代电流传送器
• 3.2 多输出端差动差分电流传送器
• 3.2.1 交叉耦合电流镜的原理
• 3.2.2 MDDCC及其CMOS电路实现
• 3.2.3 MDDCC与CCⅡ特性仿真及性能比较
• 3.3 全差分模式第二代电流传送器
• 3.3.1 有源网络的分类
• 3.3.2 全差分模式第二代电流传送器实现原理
• 3.3.3 FDCCⅡ的整体CMOS实现
• 3.3.4 FDCCⅡ电路说明
• 3.3.5 FDCCⅡ的特性仿真
• 3.3.6 FDCCⅡ的改进
• 3.4 全平衡第二代电流传送器
• 3.4.1 全平衡模式第二代电流传送器实现原理
• 3.4.2 FBCCⅡ CMOS
• 3.4.3 FBCCⅡ与CCⅡ特性仿真及性能比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于电流传送器的电流模式滤波器
• 4.1 电流模式滤波器设计方法
• 4.1.1 滤波器的传递函数
• 4.1.2 级联设计方法
• 4.1.3 无源LC梯形电路模拟法
• 4.1.4 跳耦结构滤波器的设计方法
• 4.1.5 传递函数的信号流图表示
• 4.1.6 灵敏度
• 4.2 基于MDDCC的差分式模块单元电路
• 4.2.1 基于MDDCC的差分式积分器
• 4.2.2 基于MDDCC的差分式微分器
• 4.3 基于MDDCC跳耦结构滤波器
• 4.3.1 跳耦结构考尔低通电流模式滤波器
• 4.3.2 差分式跳耦结构电流模式低通滤波器
• 4.3.3 差分式跳耦结构电流模式高通滤波器
• 4.4 基于MDDCC模拟电感滤波器设计
• 4.4.1 模拟电感
• 4.4.2 模拟电感滤波器设计
• 4.5 基于MDDCC差分式电流模式双积分器滤波器
• 4.5.1 双二阶滤波器
• 4.5.2 差分式双积分器滤波器实现
• 4.6 高输出阻抗多功能电流模式双二阶滤波器设计
• 4.6.1 电路结构
• 4.6.2 灵敏度分析
• 4.6.3 仿真结果及性能分析
• 4.7 基于FBCCⅡ滤波器设计
• 4.8 本章小结
• 第五章 基于电流镜技术的电流模式滤波器
• 5.1 电流镜积分器与微分器
• 5.1.1 基于电流镜技术的电流模式积分器
• 5.1.2 基于电流镜技术的电流模式微分器
• 5.2 通用双二阶电流模式电流镜滤波器设计
• 5.2.1 一般n阶函数信号流图表示
• 5.2.2 双二阶电流模式电流镜滤波器
• 5.2.3 灵敏度分析
• 5.2.4 仿真实验结果分析
• 5.3 跳耦结构电流镜滤波器设计
• 5.3.1 四阶全极点跳耦结构滤波器
• 5.3.2 跳耦结构考尔低通滤波器
• 5.3.3 改进型考尔低通滤波器
• 5.3.4 三阶考尔滤波器设计实例及仿真结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 全文总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 电流模式滤波器研究展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文和承担的项目
• 致谢
• 摘要
• Abstract