1、    基于跨導運算放大器的可變帶寬低通濾波器設計討論分析了跨導放大器-電容(OTAC)連續時間型濾波器的結構、設計和具體實現，使用外部可編程電路對所設計濾波器帶寬進行控制，并利用ADS軟件進行電路設計和仿真驗證。仿真結果表明，該濾波器帶寬的可調范圍為126MHz，阻帶抑制率大于35dB，帶內波紋小于0.5dB，采用1.8V電源，TSMC0.18mCMOS工藝庫仿真，功耗小于21mW，頻響曲線接近理想狀態。0引言射頻接收機質量被認為是影響整個系統成本和性能的主要因素。隨著無線通信討論分析了跨導放大器-電容(OTAC)連續時間型濾波器的結構、設計和具體實現

2、，使用外部可編程電路對所設計濾波器帶寬進行控制，并利用ADS軟件進行電路設計和仿真驗證。仿真結果表明，該濾波器帶寬的可調范圍為126 MHz，阻帶抑制率大于35 dB，帶內波紋小于0.5 dB，采用1.8 V電源，TSMC 0.18μmCMOS工藝庫仿真，功耗小于21 mW，頻響曲線接近理想狀態。0 引言射頻接收機質量被認為是影響整個系統成本和性能的主要因素。隨著無線通信移動終端朝著小尺寸、低成本、低功耗方向發展，射頻前端系統中的集成濾波器設計顯得十分重要。其中，基于CMOS工藝的設計方案以其成本和功耗的優勢，已成為有源濾波器設計選擇的主流方向。跨導運算放大器(Operation

3、al Transconductance Amplifier)因其工作頻率高，電路結構簡單，具有電控能力，便于集成等特點被廣泛用于有源濾波設計中。電壓功耗低的COMS跨導運算放大器，同時有熱穩定性能好，芯片面積小，便于集成等優點。由OTA及電容C構成的OTAC濾波器，僅含電容，不含電阻以及其他無源元件，有較低的功耗和較高的應用頻率，被普遍應用于高頻集成電路領域。從總體上看，國內的模擬濾波器研究成果較少且工藝陳舊;從帶寬上來看，低中頻結構接收器中高帶寬的應用比較少。本文采用CMOS工藝實現了一個應用于片上全集成接收機中頻寬帶低通濾波器。1 濾波器電路設計梯形結構電路的元件參數靈敏度低，實現時不用考

4、慮傳輸函數零極點的配對，設計方便，在寬帶濾波器設計中有一定的優越性。跳耦結構電路具有較小的寄生敏感度和較大的動態范圍。本文低通濾波器設計采用信號流程圖方式實現梯形跳耦結構。本文考慮到無源LC濾波電路有優良的靈敏度特性，并且LC電路設計理論非常成熟。所以本文采用LC梯形電路法設計電路。首先根據濾波器指標參數，查表得LC梯形濾波器電路和參數，后對此電路做狀態變量分析，寫出其電路電壓方程，依據狀態方程得出相應的信號流圖，然后應用跨導運放和電容實現型號流圖中的積分器，模擬狀態變量。可實現無源LC梯形濾波器到跨導-電容濾波器的模擬變化。查閱濾波器工具書得出，需要采用七階Butterworth低通濾波器。本文以-3 dB帶寬為26 MHz時，50 MHz幅頻曲線以-40dB予以說明。根據上述性能要求，查閱濾波器工具書得出，需要采用七階Butterworth低通濾波器，原型電路如圖1所示。 由圖2所示電路框圖，以電感上的電流及接地電容上的電壓為變量列出狀態方程，經過方程變化，最后得到全電壓量狀態方程： 類似式(1)、式(2)可以得V3V7的狀態方程。圖3電路為最終實現電路。模擬電阻采用跨導G