电流控制全平衡电流传输器及其电流模式滤波器的研究（可编辑）

电流控制全平衡电流传输器及其电流模式滤波器的研究（可编辑） 电流控制全平衡电流传输器及其电流模式滤波器的研 究 普通 湖南大学博士学位论文 电流控制全平衡电流传输器及其电 流模式滤波器研究本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立 进行研究所 取得的研究成果。 除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含 任何其他个人或集体已经发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 或撰写的成果作品。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声 明的法律后果由本人承担。 日期: 办 作者签名:琚陡拓 年,月》日 学位论文版权使用授权 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ,同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论 文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保 存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 、保密口,在??年解密后适用本授权书。 、不保密团。 请在以上相应方框内打“? 日期:劲年,月,夕日 作者签名:张缘函 导师签名:抄 日期:少?/年,眇月/,。日电流控制全平衡电流传输器及其电流模式滤波器研究 摘 要 在超大规模集成电路的飞速发展过程中,电流模式电路在速度、带宽等方面 显示了巨大的优势。作为电流模式电路中的基本模块,电流传输器具有频率范围 宽、线性度好、转换速率高等优点。但是,以目前工艺实现的电流传输器,电流 输入端存在一个不可忽略的寄生电阻,在电压传输中产生了误差,采用电流控制 电流传输器是目前解决该问题的最佳途径。 在超大规模集成电路中,由数字模块引起的噪声极大地影响了系统中的模拟 模块,全平衡式结构的电流传输器,能有效地抑制这些以共模信号形式出现的噪 声,并且,由全平衡结构的电流传输器构成的差分式滤波器也可将该噪声进行滤 除。 本文主要致力于研究具有全平衡结构的电流控制电流传输器及其在滤波器、 放大器和普适电流传输器方面的应用。本论文首先阐述了电流传输器的发展历程 及其在电流模式连续时间滤波器中的应用现状,详细介绍了各种电流传输器 的端 口特性、电路原理及典型电路实现,以及在电流模式二阶和高阶滤波器中的应用。 在此基础上对全平衡结构的电流控制电流传输器及其构成的电流模式滤波器、放 大器及普适电流传输器进行了创新性研究。本文主要的创新工作可概括如下: 本论文提出一个具有全平衡结构的电流控制电流传输器,即电流控制全平 ,将偏置电流可控的电阻引入到全平衡结构的电流传输 衡电流传输器 器中,使得电路既具有全平衡网络的优势,又能偏置电流可控。提出的 引入的共模反馈单元能有效地抑制共模信号。电路的所有端口均为差分式, 该电 路采用复合管构成的跨导线性环实现电压的传输,在无需苛刻的工艺条件 下,消除了传统电流传输器的电压传输误差,电路本身具备的电阻特性减少了应 用电路中无源元件的数目,更使得应用电路的多种参数能够实现电可调。 本论文提出种基于的二阶电流模式滤波器,包括一种基于单 个的多输入单输出滤波器和两种基于多个的多输入多输出滤 波器。其中基于单个的多输入单输出滤波器为单端式结构,电路仅使用 一个、个接地无源元件,由于自身的电阻特性,电路无需任 何电阻,适当选择输入端口即可实现低通、带通、高通、带阻及全通种滤波功 能,滤波器的固有频率及品质因数独立可调。 两种基于多个的多输入多输出滤波器均为差分式结构,第一种结构 的滤波器使用个和对接地无源元件,第二种结构的滤波器使用个 博士学位论文 和对接地无源元件,两种电路均能实现低通、带通及高通种滤波功 能,且固有频率和品质因数独立可调。 采用 ./工艺,对电路、基于的单端式多输 入单输出滤波器以及基于个的差分式多输入多输出滤波器利用 软件进行版图设计,并参加流片计划完成了流片实验。 本论文提出基于的电流模式高阶椭圆滤波器,该滤波器的特点 是:电路为差分式结构,能较好地抑制共模信号,滤波器的截止频率可由 采用的跳耦法使得设计过程简单明了,并保留了无源 的偏置电流进行调节, 梯形滤波器的低灵敏度。 本论文在电路的基础上提出了一个普适电流传输器,可以很方 便的构成各种电流传输器,电路具有较强的普适性。作为的应用,提出 了基于的种差分式电流模式放大器及种差分式电压模式放大器,放。 大器的放大增益均可通过的偏置电流进行调节。 关键词:电流模式;差分式;全平衡;滤波器;放大器;电流传输器 . , , ,., , , , ,, .. . , ,.,. . . , . ,,., 。 . .?~?。?.。,、。。, .、 ...、 .意 .’“‘ ?一,一 、 ; . 。‘ .?一,? ,, 。;。.三。。?. “ .。;洲 ::慧箸。。既删 卜~“一?一一~化体叫.。,撇龇:篡墨? 幽似.硫 。 ‘嘶 , . ‘:州?“。。‘ . .。 。 ? 埘。 。 。?小 ?。哪恤::::翟芸三‘:嵩狐 ‘,‘。。““ 。三。 竺 : 【 。.钥 儿,”“一 , .。 、.一。;. . :; 。 . . “”~。 ‘ “““ 鬈:: 试出争伽 口龇?懵叭 , . 。. 。? 。 一?.. :: 孙 ?::?。。..。.. ,,’ 。; ’ ‘:三三。。。。‘。‘。’。’、‘。?‘’ 删出三三罴:二茹肌州 . . ?一一?,,、。, 。。。‘.......。 。 。 .叫儿‘二 鹋眦虹以 .。触”?“一一。 删 篡 , ., , :;撇僦吣;;; ....?..?.................??.....?....??...??.?........?.......... ..?..?....?.....?.....、, 插图索引附表索引第章绪论?.. .引言. .电流模式电路? ..电流模式电路的定义及特点. ..电流模式电路的发展概况?. .电流传输器的发展概况.. 及的提出及其发展历程? ..多端输出电流传输器的研究现状?. ..差分式电流传输器的研究现状??. ..电流控制电流传输器的研究现状.基于及其改进型的电流模式滤波器的研 究现状..基于的有源滤波器??.一 ..基于的电流模式滤波器 ..基于差分式的电流模式滤波器. ..基于电流控制电流传输器的电流模式滤波器 .本文研究内容及意义??.. ..研究意义??.. ..研究内容..本文的结构安排??. 第章电流传输器及其构成的电流模式滤波器概述.引言??.. .电流传输器的端口特性及实现电路??. 第一代电流传输器..第二代电流传输器.. .. ..改进型电流传输器..电流控制电流传输器??. 平衡电流传输器及其电流模式滤波器研究 目 录 文版权使用授权书? ................................................................. ................ ?.......?..?....?..??.....................?........?.?.....? 插图索引附表索引? 第章绪论? .引言. .电流模式电路. ..电流模式电路的定义及特点. ..电流模式电路的发展概况? .电流传输器的发展概况.. 及的提出及其发展历程? ..多端输出电流传输器的研究现状?. . ..差分式电流传输器的研究现状??. ..电流控制电流传输器的研究现状?. .基于及其改进型的电流模式滤波器的研究现状..基于的有源滤波器 ‘ ..基于的电流模式滤波器..基于差分式的电流模式滤波器??. ..基于电流控制电流传输器的电流模式滤波器.本文研究内容及意义..研究 意义??.. ..研究内容??. ..本文的结构安排第章电流传输器及其构成的电流模式滤波器概述.引 言??.. 电流传输器的端口特性及实现电路. . ..第一代电流传输器?:? ..第二代电流传输器..改进型电流传输器. ..电流控制电流传输器 ..........?.....?.?.....?...?....... ....................................................... 式滤波器??. 式滤波器. .......................................................:; .......................................................:; .引言??. .电流控制全平衡电流传输器..电流控制全平衡电流传输器的电路符号及端 口特性 ..电流控制全平衡电流传输器电路的具体实现??. . 电路的仿真结果.. 端寄生电阻的仿真?一 .. 电压跟随关系的仿真 ..电流跟随特性的仿真?. ..端口的阻抗水平仿真..共模特性的仿真?. . 的版图设计、流片及测试结果. .. 的版图设计 .. ??.. 的流片结果 .. 电路的测试结果? .. 性能 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 一 .本章小结一 第章基于电流控制全平衡电流传输器的二阶滤波器?..? .引言??.. .基于的二阶滤波器. ..基于单个的二阶滤波器. ..基于的多输入多输出滤波器?一 .滤波器性能的比较.. .本章小结?.. 第章基于电流控制全平衡电流传输器的高阶滤波器研究??. .引言?.:? .基于的子电路设计??. ..基于的积分器..基于的比例器?. .本章小结? 第章基于电流控制全平衡电流传输器的其他应用电路? .引言??.. .基于的普适电流传输器 ..电路描述.. 的仿真结果..基于的电流传输器?.. 仿真结果.基于的放大器?一 .. ..电压模式放大器 电流模式放大器..仿真结果.本章小结?.. .. 结论? 参考文献附录攻读博士期间所发表的学术论文及成果 附录攻读博士学位期间所参与的科研活动? 致谢? 插图索引 . 的电路符号与零极子表示.. . 的几种典型电路实现??. . 的电路符号与零极子表示 . 晶体管与的联系. . 的输出电流反馈法实现??.. . 的实现电路一 .基于电源电流检测技术的.. . 实现的一电路? .电流传输器的双极集成工艺实现电路. . 的实现电路??.. . 的电路符号及实现电路. 的电路符号?.. 的典型电路实现?. . . 的电路符号?.. . 的实现.. . 的电路符号?.. . 的实现电路? . 的电路符号?. . 的实现电路? . 的电路符号及、】,端之间的等效电路 . 的双极型实现电路. 的实现电路?一 . 的电路符号及零极子表示法?. .基于的通用电流模式滤波器?. .基于的电流模式滤波器. .基于的差分式单输入多输出电流模式滤波器.基于的电流模式双二次滤波 器.基于的多环反馈系统结构电路. 的电路符号?. 图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图 . 的 的具体实现电路图. 主体电路结构图?图. 图.不同偏置电流下的尺的频率响应?:? . 与如的关系?. 图 图. 不同偏置电流下的、】,端电压的直流特性仿真 图.不同偏置电流下的电压传输比的交流仿真 图.偏置电流为时、】,端电压增益的幅频响应??. 图. 的、端电流的直流跟随特性?.. 图. 的 端电流跟随特性的交流仿真??. 图. 端输出阻抗? 图.共模输入电压与共模输出电压的关系??. 图. %伽的暂态仿真 图.例尺的幅频响应 图. 的电路版图.. 图. 芯片的外部照片 图. 芯片的内部结构照片 图. 、】,端差分电压增益的测试结果 图. 、端差分电流增益的测试结果图. 、】,端电压的直流传输特性? 图. 、端电流的直流传输特性? 图. 端输出电阻的测量结果图. 端输出电阻的测量结果图.共模抑制比的仿 真和测量结果对比?. 图.所册与圪伽关系的测量结果图.基于单个的多输入单输出滤波器? 图.基于单个的二阶滤波器的频率响应 图.偏置电流对滤波器频率的调节作用? 图.基于单个的滤波器版图设计 图.基于单个的滤波器的带通响应的测量结果? .基于单个的滤波器的低通及高通通响应的测量结果??.. 图 ’??博士学位论文 .基于单个的滤波器的带阻响应的测量结果. 图 图.基于两个的多输入多输出滤波器??一 图.基于的模拟电阻图.基于的差分式多输入多输出滤波器??.. 图.基于个的差分式滤波器的频率响应 图.改变图.中滤波器参数时的频率响应??一 图.有源电阻的频率响应? 图.多输入多输出滤波器的频率响应?。 图.改变图.中滤波器参数时的频率响应图.基于个的差分式滤波器的版图设 计??. 图.基于三个的滤波器带通响应幅频特性的测量结果 图.基于三个的滤波器低通及高通响应幅频特性的测量结果 图.输入端简化的电路图.基于的子电路? 图.无源梯形网络?. 图.椭圆滤波器的信号流图? 图.基于的差分式椭圆滤波器? 图.基于的椭圆滤波器的频率响应??一 图.总谐波失真与输入电流的关系?.. 图.滤波器的电源电压抑制比 图. 的电路符号图. 电路的具体实现?. 图. 的端电阻与偏置电流的关系?一 图. 的电压及电流传输特性图. 的,.的幅频特性 . 的电压传输特性?.. 图 图.基于的电压模式放大器?. .基于的电流模式放大器图.基于的电压模式放大器增益的幅频曲线一 图 图.基于的电流模式放大器增益的幅频曲线 平衡电流传输器及其电流模式滤波器研究 附表索引 管的沟道尺寸? 电压增益值??一 分电流增益值??. ‰的值? 表.改变切时对应的的值. 表. 的主要性能参数一 表. 的主要性能参数对比.. 表.各种改进型电流传输器在功能上的对比??. 表.滤波器的五种实现方式 表.基于单个有源器件的电流模式滤波器的比较. 表.不同频率下滤波器电流增益的测量值. 表.滤波器的三种输入输出方式? 表.不同频率下滤波器的差分电流增益?. 表.基于多个有源器件的滤波器性能的比较? 表.滤波器的参数设置 表.基于的高阶滤波器中参数的设置? 表. 电路中管的沟道尺寸.. 表.单端电流传输器的实现? .差分式电流传输器的实现??.. 表 表.基于的几种电压模式放大器的比较??. 电子产品在人们的日常生活中占据着越来越 世纪是信息高速发展的时代, 重要的地位,如手机、洗衣机、电视机、电脑、打印机、卡等等。作为电子产 品制造的核心,集成电路已经成为影响国家经济发展、科技进步的一个重要因素, 并在整个国民经济中具有战略性的地位。 自年,第一块集成电路芯片诞生,集成电路开始了飞速的发展。从小规 模到中规模一直到现在的超大规模集成 ,简称 电路,集成度越来越高,应用越来越广泛。集成电路包括模拟集成电路和数字集 成电路,由于数字电路的功能日益增强,许多用模拟电路实现的功能也可以用数 字电路来完成。上个世纪年代,许多专家预言模拟电路即将消失,信号的各种 处理可以用数字电路来实现,但事实上,模拟电路不仅没有消失,而且需求量 越 来越大,因为在许多领域中,如自然界信号的处理,磁盘驱动电子学,射频接收 器,光接收器,以及微处理器和存储器等,模拟电路很难甚至不能被相应的数字 电路所替代【。因而,模拟集成电路在集成电路产业中仍然居于举足轻重的地位。 传统的集成电路倾向于采用电压模式,即采用电压作为信号变量,工作在电 简称的使用非常广泛。特别是 , 压模式下的运算放大器 自集成电压运算放大器 ,简称问世以来,更加 确定了在模拟信号处理中的地位。为确保电路的稳定性,通常只能以闭 ,简称为常数, 环方式工作,而其闭环的增益带宽积. 当工作在高频段时,其增益势必恶化。此外在大信号下输出电压的最 高转换率很低,以上这两点就限制了在高频、高速环境中的应用。 年代末期,以电流为信号变量的电流模式电路开始逐渐被人们所认识。由 于两种基本电子器件一一双极型晶体管和场效应管,其输出信号均为电流。如果 采用电压模式电路,则必须在电路内部设置电流一电压的转换节点,这样不仅使电 路结构复杂化,更增大了电路的工作电压和功耗。而如果采用电流为信息载体, 则无须进行电流一电压的转换,从而简化了电路结构,而且由于无需引入大电阻, 因而避免了对电路的高频特性及工作速度的损害。此外,用电流信号可以更为方 便地实现诸如加、减、倍乘等基本模拟信号处理。相比于电压模式电路,电流模 式电路在速度、带宽、动态范围等方面能够获得更为优良的性能。 年,加拿大学者 等人提出了一个电流模式的多功能电路模块电流控制全平衡电流传输器及其电流模式滤波器研究 电流传输器。相比于,它的频率范围更宽,线性度更好,转换速率更高, 如加、减、比例、积分等;并且能方便地实现模拟技术中几种基本信号运算, 电 流传输器广泛应用于阻纳变换中,如模拟电感器、频变负电阻、正阻抗变换器、 负阻抗变换器、回转器等;利用电流传输器可以很方便的实现各种电子电路,如 模拟振荡器,电流模式滤波器、/转换器等。电流传输器电路中既有电流输入 端又有电压输入端,因此它不仅能构成电流模式电路还能构成电压模式电路。 .电流模式电路 ..电流模式电路的定义及特点 在电网络中,任何一个节点都具有相应的电流及电压,两者密不可分,且相 互作用,因此对于电流模式电路到现在并没有~个统一的定义。当电路中的信号 变量选用电流而不是电压,同时该电路的功能由电流决定时,这样的电路称为电 流模式电路。在电流模式电路中,电路所实现的功能由电流信号决定,而对电 路 功能不起决定性作用的电压信号的摆幅一般较小。 与电压模式电路相比,电流模式电路具有以下特点:电流模式电路中的关 键节点应具有低阻抗,而电压模式电路中的关键节点具有高阻抗;电流模式电 路的工作速度比电压模式电路快,频带宽;电流模式电路的电源电压低,电路 的最大电流和最大动态范围不受电源电压降低的限制。 ..电流模式电路的发展概况 等人提出了电流模式设计原理。最具代表性的是年 和 世纪六七十年代, 提出的电流传输器【,以及年, 提 电流模式电路已经成为研制高性出的跨导线性电路【。经过几十年的发展, 能电 路和系统的有力工具,各种电流模式电路的出现更是推进了电流模式电路的发展。 电流模式电路与电压模式电路一样,可以分为连续时间电流模式电路以及离散时 间采样的电流模式电路。前者如电流放大器、跨导运算放大器 .,简称、静态电流镜、电流传输器、跨导.电容 连续时间滤波器等。后者如动态电流镜、开关电流电路、采样数据滤波器。近年 来,电流模式电路广泛应用于接电路如/、/转换器、数字电路如存储 器、触发器以及神经网络等方面。 .电流传输器的发展概况 年代末, 等人提出了一个新的电流模式模拟信号处理模块一一 电流传输器,该模块功能强大,但在最初的二十年左右,电流传输器未能引起高 博士学位论文 度重视。主要原因是当时国内外学者正致力于单片集成的开发和研究,因而 对电流传输器的单片集成以及其应用研究缺乏足够的积极性。从年到 年期间,电流传输器方面公开发表的文章仅几十篇,国内几乎没有人对电流传输 器的单片集成以及应用进行研究,而国外从事该领域的学者也比较少,主要有加拿大的 和 ,英国的 , 等人,埃及的 , , 印度的 等人,中国 , ,泰国的 , 的 等人。 直到世纪年代末期,年, 提出了一个通用单片集 成的电流传输器即,电路发展到一定程度的同时,模拟电路设计者 们开始注意到电流传输器的优点,国内外学者及工业界掀起了对电流传输器的研 究热潮,电流传输器经历了从第一代电流传输器. ,简称至第二代电流传输器. , 简称及至第三代电流传输器. ,简称 的发展演变,其中衍生了多种多功能的,如电流控制的,简称,差分式等等。 ‘ .. 及的提出及其发展历程年,加拿大学者 和 在电压.电流转换器、 提出的电流镜【。】的基础上提出了电流传输器的 提出的宽带放大器【】以及 概念,相对于其后提出的,这种电流传输器命名为。 是一个三端口器件,分别为端、】,端及端。当一电压作用于】,端, 则将在端呈现一相等的电压,该电压独立于端的电流,即其大小不受端电 流的影响,只与】,端的输入电压大小相等,因此端可视作“虚短;如端流 进一电流,则】,端也流进一相等的电流,该电流独立于端电压,因此】,端可 视 为“虚断”;另外,加在端的电流将被传输到输出端,因此端具有高输出阻 抗。端的输出电流与端的输入电流方向可正可反,根据方向的不同,可以分 ,分别记为和。年及年,与 为同相和反相 分别提出了新型的类】。的一个较早的应用是替代效应 的示波器探针,用作宽带电流测量器件,其准确度较高【们。另一个应用是用 ,简称。 作负阻抗变换器【 为增加的通用性, 年 等人对进行改进,提出了】, 该器件与一样,也是一个三端口器件,包括、,以及端,其端口特性为: 的】,端电流为零,端电压跟随】,端电压,端电流跟随端电流,与 的区别在于,的端口】,没有电流流入,因此,电压输入端,的输入电阻为无 穷大。端为电流输入端,输入电阻为零;端为高阻抗的电流输出端,输出电电 流控制全平衡电流传输器及其电流模式滤波器研究 流取决于端的输入电流,方向可正可反,以和 应用广泛, 在提出的同时给出其在阻抗变换及模拟信号 运算等方面的应用,如可控电源、、回转器、电流放大器和电流加法器等。 文献】用实现了一系列非线性器件。由此可见,是一个功能强大 的模拟运算模块,但是在文献,】中都没有给出具体的电路实现。尽管在 的学位论文中提出了用晶体管和电阻实现,但由于使用的电路器件较多, 因此没有获得到广泛应用。 年, 等人提出了用一个型号为肼和晶体管阵列以 及电阻构成的】,使用这种方法,及都能实现。这是第一个使 用实现的,这种方法开创了实现的一个新的思路,即使用作 为实现的一个基本单元。但是该方法实现的的频率响应及精度都受到 等人用个和个匹配电阻构成了 一定限制。年, ,该文献提供了仅使用和电阻实现的方法,但是带宽不甚 电路【】 理想,此外,其使用的有源及无源器件过多,对于实际生产不实用。年, 提出了一个较为简单的电路结构,即使用一个,一个跨导放大器 ,简称,两个电阻构成电流传输器【】,该结构能实 现四种结构的电流传输器包括、、以及。但由于电路采 用两种不同的有源器件,且的引入导致电路的线性度特性较差。同年, 在文献的基础上用两个和六个电阻构成了上述四种结构的电流传输 器,由于没有使用,该电路避免了文献 】中由引起的固有缺陷,在当 时是电流传输器的最好实现 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,尽管的闭环响应特性限制了电流传输器的 频率特性【引。’ 世纪年代,电流镜得到了快速的发展,电流镜发展的同时又促进了电 流传输器的发展。年, 用一个和两个电流镜构成高性能 的原理电路【;次年,他在该电路的基础上通过电流镜的交叉互联得到了 【。上述两种电路的带宽均超过,且在士的输出电流范围内, 传输畸变不超过.。这种的实现方法既可以用分立元件实现也可以单 片集成实现,并且相对于之前提出的各种,在性能方面有了很大的提高。 文献~】中的电路都使用作为的实现的一个基本单元,受 频带的限制,上述电路的工作频率较低。年,“和 【】各 自提出了基于跨导线性电路【】的。该方法避免了使用频带受限的, 给人们提供了实现的一个新的思路,实现的在性能上有了较大的提高。 其缺点是端的输入电阻较小,受电流镜的精度及匹配程度的影响严重。随后, 在电路,】的基础上进行改进,使用了长尾式电流镜,提高了电流传 输器的】,端输入阻抗【。由此可见,使用或者高输入阻抗的跨导线性电路 博士学位论文 与电流镜的结合是电流传输器进行单片集成最终采用的拓扑结构。 提出了可单片集成的,这种电路的电 年, 流传输增益可通过一个电流控制端进行调节,该电路是之后的电可调电流传 输器 ,简称的雏形,电路基于电流放大器及仅用 管构成的电流镜,缺点是电路的跟随误差只在 的输出电流范围内小于咄。 次年,加拿大学者 提出了一个适用于大规模集成的电流传输器, 该芯片命名为,共有个引脚,可以实现、、及 四种类型的电流传输器。这是第一片具有商品化条件的电流传输器,其频带 宽 度、稳定度都超过了集成。 芯片的诞生激发了国内外学者对的研究热潮,不断改进的 等人提出了 电路结构,力求提高和改善的性能。年 可集成的 和】,电路结构与文献】中的电压.电流转换器结 构相近,端的输出电流与端的电流大小成比例关系。年, 等人提出了可工作于低电压的 ,该电路可用于及数模混合 ‘: 电路中,与,端之间采用缓冲器实现电压跟随,并使用了直流漂移消除电路 引, 。次年, 但该电路比文献】中的电路复杂,且频带范围只能达到 ,该电路由两个相同的实现,解决了电路中,彳端寄 提出了复合 生电阻导致的、】,端电压传输误差的问题,使得端的电阻大大减/】。 , 提出了宽带 】,一带宽达到以上。 年 同年, 等人提出了 ,该电路可对由沟道长度调制效应 引起的、】,端电压偏移进行补偿,电路在前端部分使用了两个匹配的晶 体管以及串联型的由和组成的对管,减小了、】,端的电压 偏差【】,但这种电压偏差只能减小,不能完全消除。而且采用对管,加大 了体效应的影响因为串联型对管的等效阈值电压为对管阈值电压的绝对 值之和。 年, 等人提出了低电压轨至轨的甲类和甲乙类电流传 输器【】,甲类传输器的工作电压为. ,甲乙类传输器的工作电压为士. ,两 类电路受体效应的影响较小。年, 等人用两个带长尾偏置的 差分对管构成了宽带电流传输器 ,一带宽在左右,端的寄生电阻 非常小,因而端电压能精确跟随】,端的输入电压。年, 提出了 ,电路端寄生电阻非常小,仅为,电压动态范围大,带 宽大于,端与端之间使用了浮地电流源作为电流缓冲器,电流跟随 精度高。 提出了高精度的 ,电路引入负反馈后减小 年, 了关键节点上电压的变化,从而减小了电压与电流的传输误差;同年,电流控 制全平衡电流传输器及其电流模式滤波器研究 等人提出了基于自适应偏置技术的【引,降低了差分对管中偏置电流所引 等人提出了具有低寄生电阻的,该电路的 起的功耗。年, 提出了低电压高 端寄生电阻比文献】中的电路降低了/倍。年, 电流驱动的 ,该电路工作于甲乙类工作状态,能提供轨至轨的输 ,工作电压仅为.儿能驱动?.的电流输出。 入和输出 年, 提出了高精度的 ,电路采用自适应电压 漂移消除电路,具有高精度的电压传输比【?,与文献】相比,其精度更高。 次 年, 等人提出了基于宽带跨导的低电压低功耗 ,电路使 用了个晶体管,只需士.的供电电压,功耗为.,输出级使用类 电流跟随器,端寄生电阻不大于。 提出了基于反相器的类 ,电路由 年, 个反相器构成,电源电压为.,电路实现较为简单,但端的寄生电阻高达 .。 年, 提出了一个基于准浮栅管轨至轨的引,电路工 作在士.的电压下,端电阻仅为.,功耗为,电路综合性能较好。 ..多端输出电流传输器的研究现状 传统的电流传输器只有一个输出端,在构成各种应用电路时存在以下不足: 不能兼顾信号的直通和反馈;使得应用电路结构复杂化,需要较多的有源或 无源器件。为解决这个问题,国内外学者提出了多端输出的电流传输器 提出了双输出的 . ,简称。年,印度学者 ,简称,它有两个电流输出端,一个是正相电流输出端,一个是反相电流输出 端,综合了和的功能,这种结构使 得的应用更为简便,构成的应用电路结构简单,使用的元器件较少。 年, 等人利用级联电流镜构成了 。年,郭静波等 的实现电路【】。年, 人根据电流镜的基本原理提出了一种 等人提出了用基本电流镜构成的 电路【,。年, 电路由双极型晶体管构成,工作频率高, 王等人提出基于跨导线性环的, 传输精度高,电路结构简单,且容易实现【;同年,他们又提出了用和基本 电流镜构成的电路,该电路精度高,容易实现,实用性强【。 ..差分式电流传输器的研究现状 与单端式电路相比,差分式电路在抑制共模干扰,抑制零点漂移等方面具有 明显的优越性。年, 首次提出了差动电压式 ,该电路在的基础上增加了一个电压 ,简称 输入端】,,从而电路具有两个】,输入端,端的电压跟随两个】,输入端的电 压差, 博士学位论文 即阳,该电路的提出为国内外学者研究提供了一个新的方向,将差分 式结构应用于。 年, 等人提出了一个新的,差动差分式电流传输器,简称,具有三个电压输 入端】,,一个电压跟随端及一个电流跟随端。年,提出了 的实现电路【”,该电路模块的端口特性与文献】中的相同。年,.提出全差分式电流传输器 ,简称 】,该电路具有个电压输入端,个电压跟随端及个电流跟随端 ,特点是所有的端口都是差分性质的,可工作在?.矿的低电压下。同年, , 提出了类轨至轨的,并引入了共模反馈 简称模块。年,在文献】中的电路的基础上对进行改进,提出了全平衡式电流 简称 传输器 , ,该电路同时引入电流电路和电压模块,能有效地抑制共 ,又提出一种高线性度的 。年, 模信号【。年 等人提出了全差分式的电流电压增益可调的,电路的电压输入。 端、电流输入端及电流输出端均为差分式结构,工作在矿的单电源电压下,并 且电流传输系数及电压传输系数均可通过改变电路中相关晶体管的跨导参数进行 调整。同年,等人提出一种新的一一差分式乘法模式】,电路 具有一对差分电压输入端,一个电流输入端及一个电流输出端,其中电流输入端 的电压跟随两个差分电压的乘积,电路功能较新颖,但该电路只有电压输入端为 差分式,电流输入端及输出端均为单端式。 ..电流控制电流传输器的研究现状 在传统的及其改进型电路中,在电压跟随端即端总存在一个寄 生电阻尺,文献,,,均对采取了不同的减小措施,但可以看到,该电 阻只能减小而不能消除,因此在用构成各种应用电路时将产生相应的传输函 数误差。 为解决这个问题,年及年等人首次提出了电流控制电流传输器 ,简称的概念【,,是在 的基础上引入一偏置电流,通过调节该偏置电流可达到控制的目的,从 而使得成为可控的,同时端电压与】,端电压不再是跟随的关系,端电压与 提出了一种结构简单的类 尺端电压之和等于端电压。年, 又 】,工作电压为士.,可工作在的高频率下。年, ,该电路的信号传输部分仅使用构成,偏置电路由 提出了类】 管构成,电路可工作在.的高频率下。 电流控制全平衡电流传输器及其电流模式滤波器研究 年, 等人提出了一种新型的 /,并对其 等人提出了工作在.低电压下的 高频特性进行了分析;同年, ,但电压传输部分由双极性管构成,不便于集成‘。 .基于及其改进型的电流模式滤波器的研究现状 有源滤波器是的一个主要应用领域,利用或是改进的,能够 很方便的构成一阶、二阶及高阶有源滤波器。滤波器在音频处理、通信系统以及 信号处理等方面都有着非常广泛的应用,比如在音频系统中,滤波器用于前置放 大器、均衡器中;在手机或者电话中,滤波器用于拨号中的音频解码;在磁盘驱 动器中,滤波器用于磁性信号数据的读取。可以说,在所有的电子设备中几乎 都 能找到滤波器的存在。 ..基于的有源滤波器 基于电流模式滤波器按阶数可以分为二阶滤波器和高阶滤波器。其中, 二阶滤波器从输入输出的方式来看可以分为三类:单输入单输出电流模式滤 波器 ~,多输入单输出~以及单输入多输出电流模式滤波器【~。 单输入单输出电流模式滤波器 ... 该类滤波器在实现不同的滤波功能时需改变电路中的无源元件的数目或性 质,而且不能同时产生多种滤波功能。年, 等人提出了基于单个 的电流模式滤波器,电路包括个无源元件,在改变无源元件性质的前提下,可 实现五种滤波功能,品质因数与固有频率独立可调【引。年 用一个,三个电容以及五个电阻构成了电流模式滤波器,通过改变电阻和 电容值的大小,电路能实现种二阶滤波功能【。年,王等人提出了基于单 个的电流模式滤波器,该电路可实现一阶低通、带通滤波器以及二阶低通、 带通及高通滤波器【。年,梁等人使用个,个无源接地元件构成 电流模式滤波器【引,可实现二阶低通、带通及高通三种滤波功能。 ...多输入单输出电流模式滤波器 此类滤波器可通过改变输入点来实现不同的滤波功能,电路结构简单,但与 单输入单输出滤波器一样,不能同时产生多个输出。 等人提出一种三输入单输出电流模式滤波器,电路由 年 个及个接地元件构成,.可实现五种滤波功能【。年等人 提出基于个的三输入单输出电流模式滤波器【『】,电路包括个接地无源 元件,可同时实现种滤波功能。年,又利用个,个接地 元件构成了电流模式三输入单输出滤波器,可实现低通、带通、高通及带阻 ...单输入多输出电流模式滤波器 该类滤波器只需输入一个输入信号便可同时得到多种滤波输出,实用性强。 年,使用两个,个一及个接地元件实现了高通、带 通及低通种滤波输出,电路结构简单,无需元件的匹配条件,且通过适当连接 可得到带阻与全通滤波功能,?口与独立可调【引。同年,又提出了两种基 于个、个元件的单输入双输出的电流模式滤波器】,其中一种滤波 器可同时得到低通及带通输出,另一种滤波器可同时实现带通及高通两种滤 波功 ,结构上非常简单,且?和独立可调,但是滤波输出来自于滤波器中的电 能 阻或电容上的电流,因而输出电阻较低。年, 等人提出了基于两个,二 及个元件的单输入三输出电流模式滤波器【‘】,电路结构更为简单, 但与文献】中的滤波器一样,输出电流必须流经电路中的元件,输出电阻不 提出了基于状态变量的多功能可调滤波器,电路使 高。年, 用增益可调的作为滤波器的有源元件,调节的电流传输系数,可独立 调节滤波器参数【.】,但是电路使用的有源器件和无源器件较多,电路结构 复杂。 ’ 等人用个及个无源元件构成的滤波器可实现高阻抗 年,誊 的低通、带通及高通输出?引,但电路含有两个浮地无源元件,且?和不能实 现独立调节。年, 等人使用个个,个 实现了单输入多输出的通用滤波器【,该电路结构比文献】中的电路简单, 滤 波器增益及?可通过电流传输系数进行改变。年,等人提出一个基于 的单输入多输出滤波器 。,电路使用了个有源器件,个浮地电阻,个 接地电阻及个接地电容,文中详细分析了滤波器的增益及品质因数的局限性。 ...高阶电流模式滤波器 年, 将无源滤波器中的电感及频变负电阻 ,简称用进行模拟,从而实现了梯形结构电流模式滤波器【,电路灵敏度较低,有源器件较少,但浮端器件较多。 年及年,韩与肖等人分别用信号流图法及状态变量变化法实现了跳耦结构的 电流模式滤波器】,灵敏度低,并且所有无源元件接地。年,郭等 人用级联法实现出高阶电流模式滤波器【引,将电压模式有源滤波器的设计方法应 用于电流模式有源滤波器的设计中,并解决了零一极点配对、级联顺序和增益分配