电压模式到电流模式电路转换方法的研究

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随着现代集成电路技术的发展,传统的基于运算放大器的模拟电压模式电路已不能满足日益提高的电路设计要求。较之电压模式电路,电流模式电路具有频带宽、转换速率高、能量消耗低、高频性能好等优点,这些优点对VLSI模拟信号处理技术的实现具有巨大的吸引力。模拟电压模式电路技术已有几十年的发展历史,电路设计理论完备且成熟,拥有丰富的设计及应用经验。设计者可充分利用电压模式电路的成果,将经典电压模式电路直接转换成电流模式,为电流模式电路的研究提供了一种简便快捷的方法。本文系统地介绍了现有的四类电压模式到电流模式电路的转换方法——伴随网络定理转换、Nullor模型转换、扩展对偶转换和等价积木定理转换。重点分析和研究基于等价积木定理的转换方法,提出了五个新的积木结构,结合定理中的积木结构,通过计算机仿真和理论上的频域分析考察电流传送器(CCII)输入输出阻抗对电路的影响,全面分析和比较各个积木结构的性能。在深入理解等价积木定理的基础上,沿用等价积木定理的替换思路,提出一种新型的转换方法:根据运算放大器及电流传送器的原理,给出了运放的等价电流传送器结构,由运算放大器及其等价电流传送器结构的替换并结合伴随网络定理,可将电压模式电路转换为处理电压信号和处理电流信号的电流模式电路。新方法具备等价积木定理方法简单、易操作的优点,同时通用性、灵活性更强。通过实例仿真证实了新方法的正确性和可用性。
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