可變帶寬OTA―C連續(xù)時間低通濾波器設(shè)計(jì)
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3 可編程電路設(shè)計(jì)
如圖5所示，OTA為跨導(dǎo)運(yùn)算放大器，其跨導(dǎo)值可通過偏置電流(圖6所示電路)來調(diào)節(jié)。一般采用可變電阻完成，但傳統(tǒng)R-2R可變電阻結(jié)構(gòu)需要大量的控制開關(guān)，增加了電路面積，并產(chǎn)生開關(guān)操作的功耗。本文采用一種新型微功耗硬件可編程變阻電路，如圖7所示，電路基于三態(tài)門概念，端口除高、低電平，用懸空狀態(tài)產(chǎn)生第三種狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了27級變阻電路，總電阻表示為：
表示第m個三態(tài)輸入產(chǎn)生的第n個進(jìn)制狀態(tài)碼；Rm為第m個三態(tài)輸入驅(qū)動的權(quán)電阻(m=1，2，3；n=1，2)。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/156339.htm
可編程電阻(RDAC)的輸出偏置電流：
又知跨導(dǎo)：
可見，在電源電壓確定的情況下，OTA的跨導(dǎo)值與輸入數(shù)據(jù)Rx成平方根倒數(shù)關(guān)系，跨導(dǎo)值隨著輸入數(shù)據(jù)的增大而減小。通過改寫輸入數(shù)據(jù)RDAC的值，即可實(shí)現(xiàn)26種(全零狀態(tài)禁用)變化電阻，達(dá)到改變偏置電流，產(chǎn)生跨導(dǎo)值的變化，最終實(shí)現(xiàn)濾波器帶寬的調(diào)節(jié)。
4 仿真結(jié)果
上述電路，采用1．8 V電源，TSMC 0．18μmCMOS工藝庫仿真。圖8為該濾波器-3 dB帶寬26 MHz時仿真結(jié)果，該濾波器50 MHz帶阻抑制為-40．49 dB，帶內(nèi)波紋小于0．5 dB，功耗約為21 mW，滿足設(shè)計(jì)要求。圖9為濾波器帶寬調(diào)節(jié)為14 MHz的頻響曲線。
5 結(jié)語
設(shè)計(jì)中，采用跨導(dǎo)運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)了一種可變帶寬低通濾波器，最高帶寬為26 MHz，阻帶抑制率大于35 dB，帶內(nèi)波紋小于0．5 dB，在低中頻結(jié)構(gòu)接收器中，該頻率相對較高。同時濾波器帶寬可由外部可編程電路調(diào)節(jié)變化，與普通模擬濾波器電路相比，本文設(shè)計(jì)電路具有電路簡單，易于高集成，便于后期維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，是OTA電路設(shè)計(jì)的未來發(fā)展趨勢，有著廣泛的應(yīng)用前景。
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