電流傳輸器是��(yùn)算放大器之后出現(xiàn)的一種功能強(qiáng)大的�(biāo)�(zhǔn)部件,將其與其他電子元器件組合起�(lái)可以十分�(jiǎn)便地�(gòu)成各種特定的電路�(jié)�(gòu)。FABRE A�1995�,提出了基于CCII�(jié)�(gòu)的CCIII,CCIII可以被視為一�(gè)單增益的電流控制電流�電路。電流傳輸器是一種電流模式電�,在精度、帶寬和�(zhuǎn)換速率等方面均�(yōu)于傳�(tǒng)電壓型運(yùn)算放大器(VOA�。CCIII由此�(yīng)用于�(shí)�(xiàn)多種多功�濾波��電感模擬和全通部件方�。CCIII采用基本電流鏡,由于基本電流鏡的線性度有限且輸出阻抗較�,使得DC和AC性能偏低。優(yōu)�(diǎn)是低增益誤差,高線性度和較寬的頻率響應(yīng),而且Z端口的輸出阻抗較高�
圖列�4�(gè)選擇源電�。圖(a)的共源共柵電流鏡在M4�(jìn)入三極管區(qū)域之前需要較大的輸入電壓(VGS1+VGS3),圖(b)的威爾遜電流鏡[6]兩端的最小允許電壓與共源共柵電流鏡兩端的最小允許電壓相�,比其小一�(gè)MOS管的�(kāi)啟電�。其他兩�(gè)共源共柵電路需用較低的電源電壓 ,其中輸入電壓等同于單晶體管(M1)的柵源電壓。使用圖(a)電路的弊端是它可能在晶體管�(jìn)入三極管區(qū)域之前降低輸出信�(hào)幅度的�,而圖(b)威爾遜電路的缺�(diǎn)是它的輸出電阻約為共源共柵電流鏡的一�。由于這�(gè)原因,共源共柵電流鏡一般比威爾遜電流鏡更受歡迎�
圖(c)的校準(zhǔn)共源共柵電流鏡和圖(d)的改�(jìn)共源共柵電流鏡很容易�(diào)節(jié)。電路的輸入電壓擺幅都很�,類(lèi)似于最�(jiǎn)單的雙晶體管電流�。圖(c)中,M2的漏源電壓VDS2基本保持不變,這是�?yàn)閂GS3基本上保持不�。由于VGS1=VDS1,VDS1隨Iin的增加而增�,反之亦然。由于VDS2不變,無(wú)法忽略的溝道�(zhǎng)度調(diào)制效�(yīng)使得Iout的變化小于Iin,故Iout/Iin的比率是Iin的單�(diào)遞減函數(shù)�
在圖(d)中,M3和M4之間的柵電壓基本上保持不變是�?yàn)榉€(wěn)定電流Io�(qū)�(dòng)VGS2�(shí)保持�(wěn)定。當(dāng)M4的寬�(zhǎng)比比M3的寬�(zhǎng)比大得多�(shí),VGS4的變化遠(yuǎn)�(yuǎn)小于VGS3的變化,而此�(shí)M3的耗盡層電壓隨M1的耗盡層電壓的變化而變�。因�,該圖中Iout/Iin的比率基本保持不�,即Iout變量接近Iin變量的各種�。為�,圖(d)改�(jìn)共源共柵電流鏡中的電流傳遞函�(shù)比圖(c)校�(zhǔn)共源共柵電流鏡中的電流傳遞函�(shù)更線性化�
理想雙輸出第三代電流傳輸器的電路符號(hào)如圖1所示,式(1)為其理想端口特性矩�。矩陣中的正�(hào)表示電流流�(jìn)Z�,負(fù)�(hào)表示電流流出Z端口,用此來(lái)區(qū)分CCIII+和CCIII-�
由圖1和式(1)可以看出,CCIII是一�(gè)四端口器�,端口X、Y均為電流輸入端,且電流方向相�。X端口的電壓跟隨Y端口電壓,Z+端口和Z-端口的電流均跟隨X端口的電��
CCIII的基本實(shí)�(xiàn)電路如圖2所�,它�4�(gè)基本電流�(M5,M6)(M7,M8)(M13,M14)(M15,M16)和晶體管(M1-M4,M9-M12)組�,輸入端X,Y的電流分別經(jīng)輸出�(jí)晶體管M19-M20和M17-M18傳輸?shù)�+和Z-。兩端口Z+和Z-的輸出電阻如式(2):
可見(jiàn),CCIII基本電路的輸出阻抗是一�(gè)有限�,取決于輸出�(jí)MOS管的輸出電阻。CCIII的基本結(jié)�(gòu)模型�10 MHz頻率范圍�(nèi)雖然擁有很好的電壓和電流跟隨特�,但作為電流模式電路,其Z端口的輸出阻抗偏�,只有幾千歐,實(shí)際應(yīng)用中需要外接高阻值電阻完成電流到電壓的轉(zhuǎn)�。這種�(xiàn)象可以通過(guò)改變CCIII電路�(jié)�(gòu)提高輸出電阻的方法加以改��
維庫(kù)電子通,電子知識(shí),一查百��
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