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电流差分跨导放大器及其高阶滤波器设计研究的中期报告
摘要：
本文介绍了一种电流差分跨导放大器并设计了一些基本的二阶和四阶滤波器电路。这种差分电流跨导放大器适用于微小信号条件下的低噪声放大与滤波应用。在设计中，使用了双极性输入和特定的输出结构，以降低偏置电流引起的噪声。本文还详细研究了滤波器电路的稳定性问题，并提供了相应的改进措施。实验结果表明，所设计的滤波器电路具有较好的性能指标，滤波器的带宽和通带波纹等均能满足设计要求。
关键词：电流差分跨导放大器；滤波器；双极性输入；稳定性
引言
为了实现微小信号的放大和滤波，在电路设计中，常使用低噪声前置放大器和滤波器。在前置放大器中，差分放大器是最常用的设计形式之一。在滤波器中，二阶和四阶滤波器是常用的基本滤波器电路。本文介绍了一种电流差分跨导放大器并设计了一些基本的二阶和四阶滤波器电路。该电流差分跨导放大器适用于微小信号条件下的低噪声放大与滤波应用。在设计中，使用了双极性输入和特定的输出结构，以降低偏置电流引起的噪声。本文还详细研究了滤波器电路的稳定性问题，并提供了相应的改进措施。
电流差分跨导放大器的设计
电流差分跨导放大器的电路如图1所示。该电路采用了双极性输入，使得偏置电流对信号增益的影响减小。同时，输出结构采用了特定的电阻和电容组合，以抑制共模干扰信号。
图1电流差分跨导放大器电路图
该电路中，输入信号通过C1和C2进入差分级，经过R1、Q1和R2、Q2的差分输入后，分别进入Q3和Q4，经过共源放大后输出。Q5和Q6组成一个差分对，用于提供偏置电流。通过调整R3和R4的值，可以调节电路的增益。Q7和Q8连接在输出端，起到共模抑制的作用。
在实际设计中，需要根据具体的应用要求选择合适的器件和电路参数。根据实验结果，可以调整电阻和电容的值，以使得电路的性能指标满足设计要求。
电流差分跨导放大器的性能指标可以通过仿真和实验证实。在实验中，可以使用低噪声放大器将信号放大，然后输入到电流差分跨导放大器中，进行信号滤波。在设计过程中，需要根据应用场合选择合适的带宽和通带波纹等参数。
滤波器电路的设计
在电流差分跨导放大器中设计的滤波器电路主要包括二阶和四阶滤波器。在设计中，需要考虑滤波器的稳定性问题，以避免电路出现振荡或者双稳态等异常情况。
针对滤波器的稳定性问题，可以采用以下措施：
1.在差分放大器中加入电容，以防止差分放大器的增益提高过高导致电路振荡。
2.在滤波器中采用负反馈电路，以增加电路的稳定性。
3.在电路中加入终止电阻，以提高电路的抗干扰性。
实验结果表明，所设计的滤波器电路具有较好的性能指标，滤波器的带宽和通带波纹等均能满足设计要求。在实际应用中，可以根据具体的应用要求对电路进行优化和改进。