Дифференциальный усилитель крутизны по току

Разностный усилитель крутизны тока (CDTA) представляет собой новый активный элемент схемы .

Характеристики

CDTA не свободен от паразитных входных емкостей и может работать в широком диапазоне частот благодаря токовому режиму. В литературе уже сообщалось о некоторых приложениях режима напряжения и тока с использованием этого элемента, особенно в области частотной фильтрации: общие фильтры высшего порядка, биквадратные схемы, всепроходные секции, гираторы , моделирование заземленных и плавающих индуктивностей и лестничных структур LCR. . Другие исследования предлагают высокочастотные генераторы на основе CDTA . Ожидаются также нелинейные применения CDTA, в частности точные выпрямители по току , триггеры Шмитта для целей измерения и генерации сигналов, умножители по току и т. д.

Основная операция

Элемент CDTA, схематическое обозначение которого показано на рис. 1, имеет пару низкоомных токовых входов p, n и вспомогательную клемму z, выходной ток которой представляет собой разность входных токов. Здесь токи на выходных клеммах равны по величине, но текут в противоположных направлениях, а произведение крутизны ( $gm\,$ ) и напряжение на выводе z дает их величину. Следовательно, этот активный элемент можно охарактеризовать следующими уравнениями:

$Vp=Vn=0\,$ ,
$Iz=Ip-In\,$ ,
$Ix+=gm.Vz\,$ ,
$Ix-=-gm.Vz\,$ .

где $Vz-=Iz.Zz\,$ и $Zz\,$ — внешний импеданс, подключенный к клемме z CDTA. CDTA можно рассматривать как комбинацию блока дифференциального тока, за которым следует операционный усилитель крутизны с двумя выходами DO-OTA. В идеале ОТА предполагается как идеальный источник тока, управляемый напряжением, и его можно описать формулой $Ix=gm.(V+-V-)\,$ , где Ix – выходной ток, $V+\,$ и $V-\,$ обозначают неинвертирующее и инвертирующее входное напряжение ОТА соответственно. Обратите внимание, что gm является функцией тока смещения. При использовании этого элемента в ЦДТА одна из его входных клемм заземляется (например, $V-=0\;V\,$ ). Благодаря наличию двойного выхода, $Ix+=-Ix-\,$ предполагается состояние.

Ссылки

Биолек, Д.: CDTA – строительный блок для обработки аналоговых сигналов в текущем режиме. В: Proceedings of ECCTD'03, Краков, Польша, Vol. III, (2003), 397-400.
Кескин А.Ю., Биолек Д., Ханджиоглу Э., Биолкова В.: Фильтр KHN токового режима с использованием дифференциальных усилителей крутизны, AEU - Международный журнал электроники и коммуникаций, 60, (2006), 443-446
Чен, Х. Цао, К. Чен: Операционный усилитель транссопротивления с использованием технологии КМОП. Электронные письма., 28, 22 (1992), 2087–2088.