内容导读：

基于电流传输器（cc ⅱ）通用滤波器的设计技术已基本成熟[1－3]，而由运算跨阻放大器（otra）构成的通用电压模式滤波器已经出现[4－6]，由otra构成的通用电流模式滤波器也受到人们的关注[7]。然而，由单个otra构成的通用滤波器还未见报道。鉴于otra能减小寄生电容的影响[7，8]，且其有限跨阻增益也可通过外界电容补偿[4]，由otra构成的滤波器比cc ⅱ组成的相应电路性能更为优良。因此，设计单otra电流模式滤波器，将是十分有意义的工作。本文以cc ⅱ通用二阶电流模式滤波器为原形，采用1个otra，1个mos电压跟随器，1个coms电压反相器，5个无源元件，设计了二阶通用电流模式滤波器，可同时获得高通、带通和低通输出，该电路较少受寄生电容的影响，具有低的无源灵敏度，且结构简单，便于电控调谐。这对高阶滤波器的级联及单片集成技术都具有积极的指导作用。

1 基本电路

1.1 运算跨阻放大器（otra）

图1为otra的电路符号，其端口特性为[5]：

v＋＝v_＝0 　　 　(1）

vo＝rm（i＋－i_）　(2）

显然，otra的2个输入端虚地，这就使得电路较少受杂散电容的影响。在理想情况下，可以认为rm为无穷大，因此，只要对otra施加负反馈，必有：

1.2 cc ⅱ电流模通用二阶滤波器原型

图2为cc ⅱ电流模式通用二阶滤波器原型电路[3]，图中有源器件为cc ⅱ－和mos电压跟随器vf（文献[3]中电路有误，此处已更正）。容易看出电路的特点是：

v2（s）＝v1（s）；iy（s）＝0

以上特点是我们构造otra电流模二阶通用滤波器的依据。

2 otra电流模滤波器的生成

由图2电路构造出otra电流模式滤波器如图3所示。除使用3个电阻、2个电容外，还使用了1个mos电压跟随器vf，1个cmos电压反相器[9]。

与图2电路相同，iin电流信号先经过r2，c1所组成的一阶低通滤波器，节点1电压通过mos电压跟随器转移到节点2，保证了i2电流是v1在r1形成的。由于otra认为是理想的，因此i-（s）＝i2（s），从而使 为一理想受控电压源，因原型电路中v4（s）为负，为此，在节点3与4间加一cmos电压反相放大器。对图3电路可列写以下方程：

联立上述方程组，可得各电流转移函数为：

式(11)，(12)，(13)所对应的转移函数分别是高通、带通和低通滤波函数，因此电路实现了高通、带通和低通滤波。电路的极点角频率和品质因素分别为：

各增益常数依次为：

ωp和q的灵敏度为：

3 结语

本文提出了基于单otra通用二阶电流模式滤波器，该电路具有以下特点：

（1）同时实现二阶高通、带通和低通滤波。

（2）电路较少受寄生电容的影响，性能稳定。

（3）低的无源灵敏度。

（4）若用mos电阻代替分立电阻，可实现单片集成。

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来源:《现代电子技术》 作者:李永安 时间:2007/1/26 0:00:00