电流模式可调谐滤波器设计：基于OTA和CCCII

"基于OTA和CCCII的电流模式可调谐滤波器是一种新颖的双二阶滤波器设计，该设计利用运算跨导放大器(OTA)和电流控制传送器(CCCII)作为有源器件，并结合接地电容，实现了一种结构简单、易于集成的滤波解决方案。这种滤波器可以实现低通、高通、带通、带阻和全通五种基本滤波类型，具有独立调节Q值和角频率ω0的能力，提高了电路的灵活性和实用性。" 在电子系统中，滤波器扮演着至关重要的角色，尤其是在信号处理和通信领域。双二阶滤波器因其可方便构建高阶滤波器的特性而受到广泛关注。电流模式滤波器由于其宽带宽、大线性范围和动态范围等优点，成为研究热点。其中，电流模式双二阶滤波器进一步融合了这些优势，并允许方便地级联以构造更复杂的滤波网络。 CCCII是一种改进型的电流传送器，其突出特点是具有较强的通用性和较宽的增益带宽积。CCCII的X输出端电阻RX可以通过改变偏置电流IB进行控制，从而实现电调谐功能，这对于滤波器的频率响应调整至关重要。另一方面，OTA以其高工作频率、简洁的电路结构和良好的集成性，常被用作有源滤波器的核心组件。 然而，现有的双二阶滤波器设计存在一些局限性。有的只能实现单一滤波功能，缺乏通用性；有的虽然多功能，但需要较多元件，导致电路复杂、功耗高、成本增加以及占用较大的芯片面积；还有一些设计中的角频率ω0不能独立调节，影响了滤波器的电调谐性能。 本文提出的新型电流模式双二阶滤波器克服了这些局限。电路设计仅包含OTA、CCCII和接地电容，简化了结构，降低了功耗，并且提供了独立调节ω0和Q值的可能性，增强了滤波器的调谐性能。这种设计方法对于优化滤波器性能、降低成本和减小芯片尺寸具有显著优势，尤其适合于VLSI工艺集成。 电路设计部分，首先介绍了CCCII的电流传输特性，然后详细阐述了如何利用OTA和CCCII的特性，结合简单的无源元件，构建出能够实现多种滤波特性的电路。通过改变OTA的增益，可以独立调节滤波器的Q值和角频率，这在实际应用中具有很高的灵活性。 这项研究提供了一种创新的电流模式滤波器设计，它不仅在功能上实现了通用性，还通过优化有源和无源元件的组合，实现了高效、低功耗和易于调谐的目标。这样的设计对于未来电子设备中滤波器的微型化和性能提升有着重要的理论和实践意义。