低电压低功耗FTFN及其在模拟集成电路设计中的应用研究

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本文系统地阐述了低电压、低功耗模拟集成电路设计研究的必要性和重要性;介绍了电流增益可调的四端浮地零器、多输出四端浮地零器、CMOS全平衡四端浮地零器的电路原理及其在模拟集成电路设计中的应用。在深入讨论四端浮地零器在一阶,二阶有源滤波器设计中的应用的基础上提出了一个用多输出四端浮地零器实现的的电流模式二阶多功能滤波器,该滤波器能同时实现低通、高通、带通、带阻等功能,并用PSPICE对此电路结构进行了仿真,仿真结果与理论分析是相符的。针对当前的系统大部分都是由模拟电路和数字电路在同一块芯片上集成的情况,本文提出了一个用COMS全平衡结构四端浮地零器实现的二阶电压模式通用滤波器和一个用COMS全平衡结构四端浮地零器实现的二阶电流模式通用滤波器,这两个电路都具有多滤波功能、固有频率ω0独立调节、很低的无源灵敏度、低功耗、适合于模数混合集成电路、不用任何匹配就能实现全通功能等特点,同时用PSPICE仿真证实了这两种电路结构的可行性。此外还对四端浮地零器在有源网络设计、阻抗元件的模拟和振荡器设计的应用进行了探讨,着重讨论了基于四端浮地零器的电流模式传输函数的实现、用FTFN实现串联或并联电阻—电感(R—L)、串联或并联电容—频变负阻(C—D)、串联或并联(-R)—(-L)、串联或并联(-C)—(-D)仿真电路以及四端浮地零器在正弦振荡器设计中的应用研究,并用PSPICE对相关电路进行了仿真,仿真结果和理论分析是一致的。
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