基于CCC II的雙二階電流模式多功能濾波器結構

0 引 言
自電流傳送器(Current Conveyor，CC)問世以來，采用電流傳送器來實現多功能有源濾波器的功能和優點受到廣泛關注。基于第二代電流傳輸器(TheSecond Generation Current Conveyor，CCⅡ)的電流模式濾波器由于其帶寬，線性和動態范圍等性能比運算放大器(Operational Amplifier)更優越而被廣泛研究。FABRE A等人則利用雙極型晶體管的線性互導特性，提出了電流控制電流傳送器(CCCⅡ)，從而將電流傳送器的應用拓寬到電子可調諧功能的領域。
近年來，很多三輸入、單輸出多功能二階濾波器被陸續提出。在文獻中，都提出了三輸入、單輸出二階多功能濾波器，但是他們的電路結構不夠簡單，使用不夠靈活。CHIU W Y，HORNG J W等提出的三輸入、單輸出濾波器，能實現多種濾波功能，可是所用的有源器件太多(文獻中需要3個DDCC和4個RC元件，文獻中需要3個CCⅡ和5個RC元件，文獻中需要3個CCⅡ和6個RC元件，文獻中需要5個CCⅡ和8個RC元件)，而且角頻率ω0和品質因素Q不能獨立可調。HORNG采用3個CCⅡ和4個RC元件來實現電壓模式多功能濾波器，但是這個電路的靈敏度不夠低，影響電路的穩定性。宋樹祥提出了最小元件的新型多功能CCCⅡ一C電流模式濾波器，雖然其功能比較完善，但是這個電路的角頻率和品質因素不能獨立可調。王春華于2006年提出了單MOCCⅡ多功能電流模式二階濾波器結構電路，電路由單個MOCCⅡ有源器件及4個RC無源元件構成，但是由于CCⅡ在X端口存在寄生電阻，因而會造成傳輸函數的誤差。而本文所提出的三輸入、單輸出多功能二階濾波器結構簡單，僅包含兩個CCCⅡ，一個電阻和兩個接地電容，并且角頻率ω0和品質因素Q可以實現獨立可調，具有很低的無源和有源靈敏度，該結構最大的一個特點是通過選擇不同的輸入端和輸出端可以得到4個三輸入單輸出二階多功能濾波電路，從而使該結構的使用更加靈活。
l 電路的提出與分析
本文采用的MOCCCⅡ(Multipie Outputs CurrentControlled ConveyorⅡ)是FABRE等人提出的CCCIl由路的其礎上采用交叉耦合由流鏡技術實現正負多端輸出的。M0CCCⅡ電路符號如圖1所示，它的端口特性可由矩陣表示：

其中：Iz1～IzN為同相電流輸出端，IZ1～IZM為反相電流輸出端，RX為MOCCCⅡ器件X端口的自身電阻，受偏置電流IB控制，其值RX=VT／2IB，VT約為一26 mV(室溫)。