由端口特性,可得电路3个输出端口的传输特性方程:
从以上看出电路通过电流输出端JHP(S),IHP(S),ILP(S)可以分别实现高通,带通,低通的功能。式(5)显示品质因子Q可以通过C1和C2实现可调;中心频率ω0通过Rx实现独立可调,与品质因子Q不相关。因此,电路可以分别实现特征参数ω0和Q的独立可调。
带阻和全通功能可以分别通过IBS(S)=IHP(S)+ILP(S)和IAP(S)=IHP(S)+IBP(S)+ILP(S)获得。
5种滤波功能可以分别通过选择不同的端口来实现。
3 灵敏度分析
根据灵敏度的定义:得到的中心频率ω0和品质因素Q相对于电路元件(Rx1,Rx2,C1和C2)的灵敏度如表1,灵敏度不随电路元件参数变化。
如表1所示,中心频率ω0和品质因素Q相对于电路元件的灵敏度很低。
4 设计举例
为了验证理论分析的正确性,用PSpiee工具来仿真实际电路,并与理论值相比较。
作为实现电路特性的例子取中心频率f0(=ω0/2π)=1 MHz,Q=1.0。
用CMOS构成的MOCCCⅡ做PSpice仿真的宏观模型图如图3,图4所示;设定其中的偏置电流Ibi(i=1,2)=6.0μA,C1=C2=6 pF,偏置电压VDD=-VSS=1.85 V,Iin=1 μA,PMOS的宽长是W=3 μm,L=2μm;NMOS的宽长是W=3 μm,L=4μm。
用PSpice仿真,其仿真结果,幅频和相频曲线图如图5所示。他在很宽的频率范围内都有效。
5 结 语
提出了一种新颖的基于MOCCCⅡ-C的二阶多功能电流模式滤波器。验证了该电路能通过选择不同的输出端电流实现高通,带通,低通,带阻,全通5种功能,特性参数可以通过偏置电流和接地电容进行调节,而且具有很低的灵敏度,仿真结果验证了在较宽的频率范围内表现良好,电路结构容易用CMOS技术集成。