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在模拟和数字信号处理中,电流模式电路和电压模式电路相比具有明显的优势,是由于其具有高速、高带宽、低电源电压和宽动态范围等优良特性。电流模式连续时间滤波器是当前国内外学者研究的前沿课题,它在通信、电子测量、仪器仪表、自动控制等方面都具有很好的发展前景。电流差分级联跨导运算放大器(CDCTA,current differencing cascaded transconductance amplifier)是最新颖的电流模式有源器件,其在电流模式领域中应用前景广阔,特别是应用于电流模式连续时间滤波器。多环反馈滤波器是连续时间滤波器的一种,它具有电路结构简单、灵敏度低和适合模块化等优势,因而研究高性能的多环反馈电流模式滤波器具有重要意义。本文详细的阐述了 CDCTA和多环反馈滤波器的研究现状,研究了电流差分级联跨导运算放大器的基本理论、电路实现及基于电流差分级联跨导运算放大器的电流模式多环反馈滤波器的设计理论、设计方法和实现电路。论文的主要工作及创新成果如下:(1)提出了一种基于电流差分级联跨导放大器的电流模式全极点多环反馈滤波器的系统设计。提出的CDCTA电路包含一个电流差分单元和n个可级联的高线性电压可控的跨导运算放大器,该电路具有宽的带宽和线性可调谐特性。基于CDCTA提出了电流模式多环反馈滤波器的系统设计方法,通过改变系统矩阵参数,可以生成多种n阶电流模式全极点低通滤波器结构而不用改变内部电路。由于只采用一个CDCTA和n个接地电容,该n阶滤波器不需要满足有源和无源器件匹配且具有低灵敏度。同时,n阶滤波器的频率可通过偏置电压进行线性调谐。以一个四阶巴特沃斯滤波器为设计举例,其Cadence仿真结果和理论分析具有很好的一致性。(2)提出了一种引入了修改的电流差分级联跨导放大器(MCDCTA)的电流模式任意传输零极点多环反馈滤波器的结构设计。该MCDCTA通过在CDCTA电路上添加并联的跨导运算放大器(parallelOTAs)实现,使得输出x端口数目极大地增加。所提出的电流模式任意传输零极点多环反馈滤波器仅仅采用一个MCDCTA、一个接地电阻和n个接地电容,易于集成电路实现。另外,使用多环反馈方法,该电路能实现多种n阶具有任意传输零极点电流模式滤波器结构。两种三阶巴特沃斯滤波器结构验证了 n阶滤波器的结构的可行性,在Cadence软件下采用GlobalFoundries,0.18μm CMOS工艺对电路进行仿真实验,仿真结果表明任意一种结构都能实现五种滤波功能:低通、带通、高通、带阻和全通。