基于MO-OTAS和CCCII电流模式通用滤波器

为了简化分析式(8)，式(9)，这里假设gm1=gm2=gm，而且C2=C3=C，当调节C1或gm1的数值时，可以看见Q在随其变化，而ω0仍然保持不变。可见，滤波器的特征频率和品质因数可以独立进行调节。

3 灵敏度分析

根据灵敏度计算公式得到的中心频率ω0和品质因数Q相对于电路中的各元件(RX，C1，C2，Gm)的灵敏度如表1所示。

4 实例设计与计算机仿真

为了验证上述所提出电路方案的正确性，对图3电路方案进行了HSpice仿真，并与理论值相比较。使电路元器件符合设计的电路要求，在模型MO—OTAS和DO-CCII的基础上，修改了其电路图，如图4所示。

为了实现上述电路功能，设置CCCII±中的偏置电流Ibi=6．0μA，偏置电压VDD=-VSS=1．85 V，PMOS的宽和长分别为W=3μm，L=2μm；NMOS的宽和长分别为W=3μm，L=4μm。

设置OTA中的偏置电流Ibp=5．5μA，偏置电压VDD=-VSS=1．85 V，PMOS与NMOS的宽长是W=4 μm，L=2μm。

作为一个设计例子，将低通、高通、带通、带阻和全通的中心频率设置为10 kHz，设置电路电容为C1=C2=C3=10-9F，仿真结果如图5、图6所示。其中，图5为低通、高通、带通、带阻波形。图6为调节CCCII中偏置电流Ibi，使其分别为3μA，6μA，12μA，24μA下所得到的低通波形图像。

由表1，表2可以看出，改变电路品质因数Q的值，可以通过两种方法实现，即调节电路和改变硬件。对于电路的调节，可以给定C1=C2=C3=1×10-9F，只需调节OTA1的偏置电流，进而改变跨导的大小，以此表达改变品质因数的目的。另外一种是通过改变C1的大小来改变品质因数。图7，图8分别以带通和带阻来实现上述功能。

5 结 语

这里提出一种新颖的MO-OTAS和CCCII相结合的二阶多功能电流模式滤波器，所设计的滤波器频率可调，只需适当调节CCCII的偏置电流，即可达到调节CCCII内部电阻RX，使得滤波器的调谐能力大大提高。另外，还提出了两种改变品质因数的方法，通过实验证明了中心频率与品质因数之间的相互独立性，而且由于没有使用浮地电容，便于实现集成。且ω0，Q对无源元件灵敏度低。仿真结果验证了它在较宽的频率范围内表现良好。