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一种新颖的电压模式通用二阶CFA滤波器设计

发布时间:2020-06-30 19:09:29 阅读: 来源:灌木厂家

1 引言

本文引用地址:电压运算放大器是模拟电路设计中的基本有源器件,由普通电压运算放大器组成的电路,其工作频率较低。电流反馈放大器(Current Feedback Amplifier,CFA)是一种结构全新的运算放大器,他不但能提供近乎常值的带宽,而且还具有高的转换速率。由他组成的电路,在频率特性、动态范围等方面具有比由OTA组成的电路更加优良的性能[1-30]。近年来,电流反馈放大器在二阶滤波器电路中得到了一些应用[6-10],而采用电流反馈放大器(CFA)构成的电压模式或电流模式双二次滤波器的文献不断见诸报道,其中主要的形式有两种:一种为单输入多输出型滤波器;另一种为三输入单输出型滤波器。但从文献看,多数电路使用的CFA器件数目较多。本文提出了一种三输入单输出电压模式通用二阶滤波器电路,该电路仅用2个电流反馈放大器(CFA)、2个电容、3个电阻来构成,电路结构简单,能实现二阶低通、带通、高通、陷波、全通滤波函数。并用PSpice对该电路进行了仿真,仿真结果表明,该电路设计正确,理论分析与仿真结果相吻合。

2 CFA电路结构及原理

电流反馈放大器(CFA)是一种四端口器件如图1所示,他的电路传输特性为:

即Iy=0,Vx=Vy,Ix=±Iz,Vo=Vz,公式(1)中+对应CFA+,-对应CFA-,由此可知x端电压跟随y端电压,z端电流跟随x端电流,y端是高阻输入,Iy=O,z端电压跟随o端电压[6-9]变化。

3 二阶滤波器原理

本文采用如图2所示滤波器电路,该电路是由2个CFA2个电容和3个电阻来构成。对图2电路进行电路分析得:

由上述方程,可得电路电流传输函数:

有式(6)可知,改变输入信号V1,V2,V3,可以分别实现低通、带通、高通、陷波、全通滤波函数。实现条件与滤波器类型的对应关系如表1所示。

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