1 引 言
A.Fabre等提出的電流控制傳送器(CCCII)，克服了電流傳送器(CCII)的X端存在的寄生電阻導(dǎo)致的基于CCII電路產(chǎn)生的傳輸函數(shù)的誤差,。同時(shí),，與OTA相比，對于同一偏置電流,，CCCII的電導(dǎo)Gx比OTA的跨導(dǎo)Gm大4倍,，因而提高了頻響，降低了功耗,，且電路結(jié)構(gòu)簡單,，受到了國內(nèi)外學(xué)者的高度重視?；贑CCII的二階濾波器及高階濾波器不斷提出,，但對高階多功能電流模式濾波器的研究還明顯不足。
本文基于梅森信號流圖理論,，討論了n階濾波器的信號流圖設(shè)計(jì)方法,，成功設(shè)計(jì)出了一種新穎的基于CCCII和MOCCCII實(shí)現(xiàn)的n階多功能濾波器電路模型，該電路能實(shí)現(xiàn)低通,、高通和帶通濾波功能,。該電路結(jié)構(gòu)簡單,，含有最少的元件，且電路中所有電容均接地,，易于集成,。
2 電路理論與設(shè)計(jì)方法
2.1 CCCII簡介
Fabre等提出的CCCII+實(shí)現(xiàn)原理及電路如圖1(a)所示，電路符號如圖1(b)所示,，其端口傳輸特性為：
Rx為經(jīng)X端的寄生電阻,，
?？梢?，Rx受偏置電流IB的控制。
多端輸出MOCCCII是在CCCII的基礎(chǔ)上用電流復(fù)制的方法得以實(shí)現(xiàn),，他能等比例地輸出多個(gè)電流,，其理想端口特性為：
2.2 電路實(shí)現(xiàn)
設(shè)基于電流模式n階低通、高通,、帶通濾波器的傳遞函數(shù)的一般表達(dá)式為：
根據(jù)梅森信號流圖思想,，式(4)可由n條反饋通路和1條前向通路構(gòu)成，并得信號流圖如圖2所示,。
根據(jù)信號流圖,，可利用CCCII實(shí)現(xiàn)積分器和比例放大器，用MOCCCII多端輸出實(shí)現(xiàn)反饋,，形成電路,，如圖3所示。
為了實(shí)現(xiàn)MOCCCII的反饋?zhàn)饔?，必須設(shè)計(jì)R2,，使得R2等于MOCCCII的寄生電阻Rx0，即：
R2=Rx0
第n+1個(gè)CCCII的作用是實(shí)現(xiàn)比例放大,，通過調(diào)節(jié)R1和其寄生電阻Rx的比值,，可實(shí)現(xiàn)對增益的調(diào)節(jié)。當(dāng)bi=ai時(shí),，圖3中的Iin可直接連接至CCCII的輸入端,。
對比式(3)與圖3,，不難看出有下列參數(shù)關(guān)系：
其中：Rxj為第j個(gè)CCCII X端的寄生電阻,。
從式(3)可以看出，適當(dāng)選擇電流輸入端,，能實(shí)現(xiàn)不同功能的濾波器,。
(1) 低通：取i=0，即電流從第一個(gè)CCCII輸入端輸入,。
(2) 高通：取i=n,，即電流從MOCCCII的輸入端輸入。
(3) 帶通：當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，取i=n／2,；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),，取i=(n±1)／2，即電流從第i+1個(gè)CCCII輸入端輸入,。
3 設(shè)計(jì)實(shí)例與計(jì)算機(jī)仿真
為說明本文所提方法的可行性,，對最平坦型Butter-worth截止頻率為500 kHz的4階低通、高通,、帶通濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì),。經(jīng)分析取R1=R2=Rx1=Rx2=Rx3=Rx4=Rx0=1 kΩ，C1=832.169 7 pF,，G2=416.1011 pF,，C3=243.751 7 pF，G4=121.879 6 pF,，其仿真結(jié)果如圖4所示,。
作者還對該電路的2，4,，6階截止頻率為500 kHz的巴特沃茲低通濾波器進(jìn)行了PSpice仿真,，結(jié)果如圖5所示，由此可以看出,，隨著階數(shù)的增高,，過渡帶減小，幅頻特性越好,。
4 結(jié) 語
本文基于梅森信號流圖理論,，討論了n階多功能CCCII濾波器的信號流圖設(shè)計(jì)方法，成功地設(shè)計(jì)出了一種新穎的基于CCCII實(shí)現(xiàn)的n階多功能濾波器電路模型,，該電路有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1) 設(shè)計(jì)方法簡單,；
(2) 通過選擇不同的輸入點(diǎn)，便可實(shí)現(xiàn)低通,、帶通,、高通的濾波功能；
(3) 含有最少的元件(n或n+1個(gè)CCCII,，一個(gè)MOC-CCII,，n個(gè)電容，1個(gè)或2個(gè)電阻),；
(4) 通過對CCCII偏置電流的控制,，可實(shí)現(xiàn)濾波器的極點(diǎn)角頻率的電調(diào)諧；
(5) 所有的電容均接地,，易于集成,。