1 MO—OTAS和CCCII士簡介
    跨導運算放大器CCCII士和電流傳輸器MO-OTAS電路符號及原理如圖1，圖2所示。

    由圖3可知，理想的()TA的傳輸特性是：
   
式中：Io是輸出電流；Vd是差模輸入電壓；gm是開環(huán)增益，稱為跨導增益，它是外部控制電流Ib的函數(shù)。CCCII±的端口特性由下列混合矩陣方程給出：

   
式中：Rx是X端的輸入電阻，由偏置電流Ib控制，關(guān)系式為RX=VT／2Ib，在T=300 K的常溫下VT=26 mV。

2 電路分析
    一種將MO-OTAS和CCCII±相結(jié)合所得到的雙二階濾波器如圖3所示。其中，Iin為輸入電流；Ilp，Ihp，Ibp分別為低通、高通、帶通輸出函數(shù)。該電路的有源器件在輸入端輸入信號時，在輸出端通過電流鏡技術(shù)可以獲得多個輸出，而且由于輸出端的高阻抗，可以將各個輸出端任意組合而得到二階陷波和全通函數(shù)。

    由MO-OTAS和CCCII±的端口特性，經(jīng)電路分析得到如下的電流傳輸函數(shù)：
   
    并且通過低通與高通的線性組合可得到帶阻如下：
   
    式中：D(K)=S2+S(gm1／C1)+gm2／(C1C2RX)
    將上式通過變換可得如下函數(shù)：
   
    式中：參數(shù)ω0和Q由下式表達：
   
    為了簡化分析式(8)，式(9)，這里假設(shè)gm1=gm2=gm，而且C2=C3=C，當調(diào)節(jié)C1或gm1的數(shù)值時，可以看見Q在隨其變化，而ω0仍然保持不變?？梢?，濾波器的特征頻率和品質(zhì)因數(shù)可以獨立進行調(diào)節(jié)。

3 靈敏度分析
    根據(jù)靈敏度計算公式得到的中心頻率ω0和品質(zhì)因數(shù)Q相對于電路中的各元件(RX，C1，C2，Gm)的靈敏度如表1所示。

4 實例設(shè)計與計算機仿真
    為了驗證上述所提出電路方案的正確性，對圖3電路方案進行了HSpice仿真，并與理論值相比較。使電路元器件符合設(shè)計的電路要求，在模型MO—OTAS和DO-CCII的基礎(chǔ)上，修改了其電路圖，如圖4所示。

    為了實現(xiàn)上述電路功能，設(shè)置CCCII±中的偏置電流Ibi=6．0μA，偏置電壓VDD=-VSS=1．85 V，PMOS的寬和長分別為W=3μm，L=2μm；NMOS的寬和長分別為W=3μm，L=4μm。
    設(shè)置OTA中的偏置電流Ibp=5．5μA，偏置電壓VDD=-VSS=1．85 V，PMOS與NMOS的寬長是W=4 μm，L=2μm。
    作為一個設(shè)計例子，將低通、高通、帶通、帶阻和全通的中心頻率設(shè)置為10 kHz，設(shè)置電路電容為C1=C2=C3=10-9F，仿真結(jié)果如圖5、圖6所示。其中，圖5為低通、高通、帶通、帶阻波形。圖6為調(diào)節(jié)CCCII中偏置電流Ibi，使其分別為3μA，6μA，12μA，24μA下所得到的低通波形圖像。

    由表1，表2可以看出，改變電路品質(zhì)因數(shù)Q的值，可以通過兩種方法實現(xiàn)，即調(diào)節(jié)電路和改變硬件。對于電路的調(diào)節(jié)，可以給定C1=C2=C3=1×10-9F，只需調(diào)節(jié)OTA1的偏置電流，進而改變跨導的大小，以此表達改變品質(zhì)因數(shù)的目的。另外一種是通過改變C1的大小來改變品質(zhì)因數(shù)。圖7，圖8分別以帶通和帶阻來實現(xiàn)上述功能。

5 結(jié) 語
    這里提出一種新穎的MO-OTAS和CCCII相結(jié)合的二階多功能電流模式濾波器，所設(shè)計的濾波器頻率可調(diào)，只需適當調(diào)節(jié)CCCII的偏置電流，即可達到調(diào)節(jié)CCCII內(nèi)部電阻RX，使得濾波器的調(diào)諧能力大大提高。另外，還提出了兩種改變品質(zhì)因數(shù)的方法，通過實驗證明了中心頻率與品質(zhì)因數(shù)之間的相互獨立性，而且由于沒有使用浮地電容，便于實現(xiàn)集成。且ω0，Q對無源元件靈敏度低。仿真結(jié)果驗證了它在較寬的頻率范圍內(nèi)表現(xiàn)良好。