单片CDCTA-C低功耗电控调谐双模式三阶正交振荡器的设计

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单片CDCTA-C低功耗电控调谐双模式三阶正交振荡器的设计

摘要:针对振荡器功耗大和振荡频率低的问题,提出了一种基于电流差分级联跨导放大器的三阶正交振荡电路.该电路仅使用一个电流差分级联跨导放大器和三个接地无源电容,可以同时产生两组等幅正交电流信号和一组等幅正交电压信号.电路结构简单,功耗低至1.8mW,最大灵敏度绝对值仅0.5,振荡频率可达10MHz数量级,而且振荡条件和震荡频率可相互独立地电控调谐.计算机模拟和流片芯片测试结果验证了理论分析的正确性.
/ }6 Q% o* |% M. [' Y, S) ?关键词:集成电路;低功耗;振荡器;电流差分级联跨导放大器;振荡频率

1引言
( b, T  Q& W3 E正交振荡器在通信、仪器仪表及自动化等信号处理领域有着广泛的应用前景,基于运算跨导放大器(Opera-tional 'Transconductance Amplifier , OTA)、第二代电流传输器(Second Generation Current Conveyor , CCII)、电流差分缓冲放大器(Current Differencing Buffered Amplifier , CD-BA)等各种电压模式模块的正交振荡器电路已经有所报道1~3].随着集成电路在速度、频带、功耗等方面的要求不断提高,电压模式有源器件严重影响了正交振荡器在高速,高频领域的应用.2003年,D. Biolek首次提出纯电流模式有源器件电流差分跨导放大器(Current Differen-cing 'Transconductance Amplifier , CDTA)概念".CDTA具有电流输入、电流输出特性,与CCII 、 OTA和 CDBA相比具有更低的工作电压和更宽频带,弥补了以往电压模式有源器件的诸多缺陷,非常适合于集成电路的设计l5~10]
; Q( |/ k& y0 r电流差分级联跨导放大器(Current DifferencingCascaded 'Transconductance Amplifiers , CDCTA)是CDTA在器件方面的最新发展",它在结构和性能上综合了电流差分跨导放大器和运算跨导放大器的优势.同时，由于其差分输入结构特点以及内部电路没有电流到电压的转换环节特性,使得 CDCTA在简化结构、降低功耗、扩宽频带﹑增加可靠性等方面具有明显的优势,特别是在基于CDCTA的振荡电路设计中l12~13.本文采用CDCTA和无源电容,设计了一种低功耗双模式三阶正交振荡集成电路.
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