0 引 言
电流传送器自1968年面世以来，在模仿电路规划中运用非常广泛，也在人们的注重下不断发展，依据第二代电流传送器CCⅡ(The Second Generation Current Conveyor)的电路计划层出不穷。但是，因为CCⅡ的X端存在寄生电阻，然后形成CCII的X端与Y端电压盯梢无法到达抱负程度，导致了电路的传输函数发生差错。1996年A．Fabre等人运用双极型晶体管的线性互导(Translinear Loop)特性完成了电流操控传送器CCCⅡ(Current Controlled Conveyor)，克服了CCⅡ的缺乏。CCCⅡ运用X端的寄生电阻受内部直流偏压操控的特性，使CCCⅡ的运用延伸到电调理的范畴。这样使得CCCⅡ和OTA(Operational Transconductance Ampli-fier)相同，元件自身能够发生电阻效应，规划过程中削减了无源元件的运用，使电路结构变得简略，而且提高了频响降低了功耗。
运算跨导放大器OTA，输入电压操控输出电流，开环增益是以S为量纲的跨导，可通过偏置电流对开环增益接连调理，频带宽、高频功用好。这些功用长处远远超过了惯例电压型运算放大器。
跟着CCCⅡ以及OTA的提出，二者的长处越来越受到注重，由CCCⅡ构成的滤波器，以及OTA-C滤波器也有一些报导，但是，由CCCⅡ与OTA联合构成的滤波器的报导尚不多见。本文提出了一种依据MOC-CCⅡ和OTA的电流模式滤波器，只需两个MOCCCⅡ和一个OTA以及两个接地电容元件，无须任何电阻元件，因为MOCCCⅡ和OTA均可通过偏置电流调理，选用二者联合构成的电路，频率可调谐的规模更广，电路具有规划简略，灵敏度低和多功用滤波等长处，而且通过理论剖析和模仿仿真，验证了本文所提出的电路结构是正确的。
1 频率可调谐多功用电流模式滤波器的规划
1．1 MOCCCⅡ器材的简介
抱负MOCCCⅡ的Y端和Z端阻抗为无穷大，其电路符号如图1所示，端口特性如下：
式中：RX是X端的寄生电阻，其值为：RX=VT／(2IB)；VT为热电压，在常温(T=300 K)下，VT△26 mV；IB为偏置电流，操控寄生电阻RX完成电可调性。
1．2 OTA器材的简介
OTA因其跨导增益便于调理，线性操控规模宽，电路结构简略便于集成的长处，颇受注重，运用规模很广。
OTA的符号如图2所示，在抱负情况下，输入输出阻抗趋于无穷大，图3为其抱负模型。Vi+为同相输入端，Vi-为反相输入端，Io是输出电流，IB是偏置电流。
OTA的传输特性为：
式中：Vid是差模输入电压；Gm是跨导增益。在常温小信号下有：Gm=19．2IB。
2 提出的电路
2．1 电路原理
新的二阶多功用滤波器如图4所示。
多功用电流模式滤波器依据各MOCCCⅡ的抱负端口特性，以及电路结构，能够得出电路各输出端口的传输函数：
2．2 电路功用剖析
选取不同的输入端，在不同的输出端能够获得不同的滤波功用，而且将不同的输出端进行组合也能够得到不同的滤波功用，真实地完成了多功用。详细完成如下：
(1)当选取Ii3=Ii，Ii1=0时，输出端Io3能够完成全通功用：
(2)当选取Ii1=Ii3=Ii，Ii2=0时，输出端Io2能够完成低通功用，Io1完成带通功用，组合Io3与Io1完成带阻功用：
(3)当选取Ii3=-Ii1=Ii，Ii2=0时，组合3个输出端能够完成高通功用：
可见，滤波器的特征频率ωo能够通过电容C进行独立调理。
2．3 灵敏度的剖析
由ωo以及Q的式子，依据对数灵敏度的界说
SXY=X/Y・eY/eX，能够求出特征频率ωo和品质因数Q相对电阻RX1，RX2和电容C1，C2的灵敏度，如表1所示。明显，该电路具有很低的灵敏度。
3 仿真模仿
为了验证图5电路所示的正确性，本文选用了PSpice仿真。
3．1 实践电路
MOCCCII以及OTA别离选用如图5～图7所示的实践电路完成。
CCCⅡ±完成电路的MOS管选用0．5 μm工艺，如表2所示。
为了完成上述二阶特性，选取直流电压VDD=4 V，VSS=-2．4 V，偏置电流IB1=IB2=1．3μA，C1=C2=6 pF，NMOS管的尺度L=2μm，W=10μm，PMOS管的尺度L=1／μm，W=10μm。OTA完成电路的MOS管选用0．35μm工艺的NMOS_3p3和PMOS_3p3。取直流电压VD33=3．3 V，IB3=0．1μA。输入电流取Ii=1μA。特征频率和品质因数别离为fo=ωo／(2π)=2．7 MHz，Q=1。
3．2 多功用滤波器的幅频、相频呼应
经PSpice仿真，理论与实践电路的幅频特性(Gain)，相频特性(Phase)如图8所示。
由图可见，所得结果与理论剖析非常符合，在适当宽的频率规模内都有用，然后证明了本文提出的电路计划是正确的。
此外，赋予接地电容不同的值，并坚持其他参数值不变，能够使Q=1不变，独登时调理ωo。如图9所示，以带通波形为例，别离取C1=C2=600 pF；60 pF，6 pF。有fo=0．027 MHz，O．27 MHz，2．7 MHz。可见，当fo=ωo／2π增大时，波形不变，仅仅全体向右平移。
4 结 语
本文规划的依据MOCCCⅡ和OTA的频率可调谐多功用电流模式滤波器，由两个MOCCCⅡ，1个OTA和2个接地电容组成，通过挑选不同的输入和输出端口，能够完成二阶低通、高通、带通、带阻、全通五个滤波功用。调整MOCCCⅡ以及OTA的偏置电流和电容值，能够对特征参数进行正交调理，而且特征频率fo能够通过接地电容C完成独立调理，频率可调谐的规模很广。此外，规划的电路具有很低的灵敏度，所运用的无源元件很少而且均接地，易于用CMOS技能集成。最终，面向实践电路，通过PSpice仿真验证，在很宽的频率规模内都体现杰出，结果表明所提出的电路计划正确有用。
