【摘要】：近年來(lái),國(guó)內(nèi)外信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展,對(duì)高性能、高集成化電路器件的需求不斷擴(kuò)張,由此催生了研究和設(shè)計(jì)模擬電路的熱潮。由于電流模式電路固有的寬頻帶、高速率、低功耗和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),利用電流模式方法來(lái)構(gòu)造模擬電路獲得越來(lái)越多的關(guān)注。第二代電流控制傳輸器(CCCII)不但擁有眾多有源電子元件的優(yōu)點(diǎn),還具有對(duì)內(nèi)稟電阻的電可控特性以及低電壓跟蹤誤差特性,在電流模式模擬信號(hào)處理方面具備突出優(yōu)勢(shì),因此成為了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外微電子和系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域最熱門的研究命題,也是集成電路工業(yè)領(lǐng)域迄待突破的基本構(gòu)建模塊。本文的主要研究?jī)?nèi)容是第二代電流控制傳輸器及其模擬應(yīng)用電路濾波器和振蕩器。文章最先對(duì)電流模式電路的基本定義、性能特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀以及常用電流模式器件進(jìn)行了介紹,然后詳細(xì)分析了第二代電流控制傳輸器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況。同時(shí)對(duì)電流控制傳輸器的幾種電路實(shí)現(xiàn)方式(包括BJT、BiCMOS、FGMOS及CMOS實(shí)現(xiàn)方式)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,對(duì)濾波和振蕩電路的基本理論進(jìn)行了系統(tǒng)的闡釋。最后通過(guò)閱讀和分析大量文獻(xiàn),提出了兩種基于CMOS工藝的新型寬可調(diào)CCCII和一種可重構(gòu)的應(yīng)用電路,并對(duì)它們進(jìn)行仿真驗(yàn)證。本文的主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新成果總結(jié)如下:(1)提出了一種基于平方偏置電流的寬可調(diào)CMOS CCCII電路。利用兩個(gè)平方電路分別為兩個(gè)基本差分式CCCII提供可控的偏置電流,實(shí)現(xiàn)了一種內(nèi)稟電阻寬范圍反比例可調(diào)的全差分CCCII。內(nèi)稟電阻首次同時(shí)在負(fù)值和正值范圍擁有比較寬的調(diào)節(jié)區(qū)間。(2)提出了一種基于CMOS對(duì)管交叉耦合的寬可調(diào)CMOS CCCII電路。這個(gè)電路主要由傳統(tǒng)的CMOS對(duì)管交叉耦合CCCII和OTA兩級(jí)結(jié)構(gòu)組成。與所設(shè)計(jì)的基于平方偏置電流的CCCII不一樣的是,這個(gè)電路實(shí)現(xiàn)的是內(nèi)稟電阻與尾電流的反比關(guān)系,而不是與平方電路外部輸入電流的反比關(guān)系,這樣就大大簡(jiǎn)化了整個(gè)電路的偏置結(jié)構(gòu)。其采用的基于CMOS對(duì)管的交叉耦合結(jié)構(gòu)提升了電路的交流特性,也極大擴(kuò)展了電流線性跟隨范圍。(3)提出了一種基于CMOS CCCII的可重構(gòu)電路。根據(jù)對(duì)濾波和振蕩電路的分析結(jié)果,用具有多輸出端的有源器件CCCII設(shè)計(jì)出一種新穎的可重構(gòu)電路。即使不改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),該電路既可作為通用濾波器,又可作為正交振蕩器。最后,論文歸納總結(jié)了本文的工作和成果,并進(jìn)一步指出了今后工作的方向。
【圖文】：

圖 2.1 第一代電流傳輸器符號(hào)0 1 01 0 00 1 0Y YX XZ ZI VV II V 可知，Y 端用于輸入電壓 VY，X 端電流 IY跟隨 X 端輸入電流 IX，與 V電壓 VX跟隨 Y 端電壓 VY，與 IX無(wú)關(guān) IZ大小為 X 端電流大小，“+”號(hào)代相反，這就使得 Z 端相對(duì)負(fù)載為電器(CCII)輸器，第二代電流傳輸器更具通用再流經(jīng)電流。這樣一個(gè)只含有純電工作在電壓模式，也可以工作在電化的應(yīng)用結(jié)構(gòu)。它的電路符號(hào)如圖

0 1 01 0 00 1 0Y YX XZ ZI VV II V 性可知，Y 端用于輸入電壓 VY，X 端端電流 IY跟隨 X 端輸入電流 IX，，與 V電壓 VX跟隨 Y 端電壓 VY，與 IX無(wú)流 IZ大小為 X 端電流大小，“+”號(hào)代相反，這就使得 Z 端相對(duì)負(fù)載為電器(CCII)傳輸器，第二代電流傳輸器更具通用不再流經(jīng)電流。這樣一個(gè)只含有純電以工作在電壓模式，也可以工作在電化的應(yīng)用結(jié)構(gòu)。它的電路符號(hào)如圖
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN402

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2593907