電流模集成電抗元件與頻率變換電路的設(shè)計(jì)
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這是全差分的電路結(jié)構(gòu)(即輸入與輸出信號(hào)均為差分形式)，以獲得前置差分電阻的良好線性，根據(jù)式(1)，有：vX=vY及iZ=-iX，則電壓的傳輸關(guān)系為：
式中：W／L為差分跨導(dǎo)輸入管的寬長比；常數(shù)K=μCox，μ，Cox分別為溝道中載流子的平均遷移率及單位面積柵氧化層的電容。這種全差分電流傳輸器實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)電壓差分信號(hào)的乘積輸出，且具有自動(dòng)失調(diào)取消的功能。
2．2．2 頻率變換電路的功能模擬
在27℃和±2．5 V電源電壓下利用Candence Spectre對圖4電路的倍頻功能進(jìn)行仿真。圖5是兩輸入信號(hào)均為40 MHz正弦波、輸出信號(hào)為80 MHz正弦波的仿真波形圖，其中上方為波形輸入信號(hào)，下方波形為輸出信號(hào)。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/178951.htm
圖6是兩輸入信號(hào)分別為100 kHz和10 MHz的正弦波、輸出信號(hào)為調(diào)幅波的仿真圖，上方和中間波形為輸入信號(hào)，下方波形為輸出的調(diào)幅信號(hào)。
乘積型電流傳輸器利用兩輸入信號(hào)相乘，輸出邊帶信號(hào)的方法來實(shí)現(xiàn)倍頻(如圖5為上邊帶信號(hào)，頻率為輸入信號(hào)頻率的2倍)、抑制載波的平衡式調(diào)幅(圖6為雙邊帶信號(hào)，上邊頻兩輸入信號(hào)的和頻，下邊頻為兩輸入信號(hào)的差頻)，如果在百兆級頻率內(nèi)任意輸入兩個(gè)信號(hào)，輸出經(jīng)高通濾波器或低通濾波器取出其中一個(gè)邊頻，便實(shí)現(xiàn)了兩信號(hào)的混頻。以上仿真表明，用一個(gè)四管差分跨導(dǎo)輸入級和兩個(gè)CCII組成乘積型電流傳輸器能夠在百兆級帶寬范圍內(nèi)正確地施行頻譜的線性搬移。在混頻、倍頻和幅度調(diào)制電路系統(tǒng)中，有著廣闊的應(yīng)用前景。
3 結(jié)語
本文分別結(jié)合OTA和四管差分跨導(dǎo)輸入電路，以CCII為核心設(shè)計(jì)了有源電容器、有源電感器以及倍頻、幅度調(diào)制器。特別是實(shí)現(xiàn)了容抗到感抗的轉(zhuǎn)換，為有源電感的設(shè)計(jì)提供了新的思路。以上各部分的分析與仿真表明：第二代電流傳輸器在設(shè)計(jì)電抗器件和頻率變換電路具有通用性。把CCII用于模擬集成電路設(shè)計(jì)，是電流模電路在通信芯片應(yīng)用的有益嘗試。
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