可編程CMOS OTA的研究及其在濾波器中的應用.pdf

1、隨著超大規(guī)模集成電路( Very Large Scale Integratedcircuites, VLSI)的迅速發(fā)展,電流模式電路的研究成為當今模擬集成電路設計領域的熱門課題。跨導運算放大器(Operational Transconductance Amplifier, OTA)是電流模式電路中最為通用的標準模塊之一,廣泛應用于模擬及各種數(shù)?；旌想娐贰＿B續(xù)時間OTA-C濾波器作為OTA電路的基本應用之一,對高頻信號進行處理時,具有處

2、理速度快、電控特性好、電路結構簡單、功耗小等優(yōu)點。本文簡要介紹OTA電路的工作原理,設計了一種改進型高線性可編程CMOS OTA(Programmable CMOS OTA, CMOS POTA)電路,并對該電路在連續(xù)時間濾波器中的應用進行了深入研究。具體研究內容概述如下:
　　1、設計一種改進型的高線性CMOS POTA電路,分析其工作原理并給出具體實現(xiàn)電路。整體的電路結構是由基于三次諧波(Third Harmonics Dis

3、tortion, HD3)前饋技術的偽差分輸入級與可編程電流放大器輸出級構成。在 SMIC0.18μm工藝,1.8V電源電壓下,使用Cadence軟件對電路進行了仿真驗證。結果表明:通過調節(jié)外部控制電流Zx的值(10μA-130μA),跨導增益Gm值可調范圍為三個數(shù)量級(800nS~216μS);輸出電流-3dB寬達到841.4MHz; Ix=50A時,在0.8VPP輸入電壓范圍內,傳輸特性非線性誤差小于3％。
　　2、利用所設計

4、的高線性CMOS POTA電路模塊,分別進行電壓模式和電流模式雙二階濾波器的設計。根據(jù)輸入端參數(shù)不同,該濾波器能夠實現(xiàn)低通、高通、帶通、帶阻四種濾波功能。通過調節(jié)外部控制電流Ix的值(10μA-130μA),能夠實現(xiàn)濾波器參數(shù)wo的電調諧(116kHz-2.1MHz)。采用級聯(lián)法設計了電壓模式和電流模式八階巴特沃斯低通濾波器,使用Cadence軟件仿真驗證了設計的正確性。
　　3、對設計的高線性CMOS POTA電路進行版圖設計、