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深亚微米CMOS高性能连续时间滤波器设计
深亚微米CMOS高性能连续时间滤波器设计
摘要：
连续时间滤波器被广泛应用于信号处理、通信系统等领域。本论文旨在设计一种基于深亚微米CMOS工艺的高性能连续时间滤波器。首先，介绍了滤波器的原理和设计要求。然后，对滤波器的基本结构进行了分析，并提出了一种改进的电流模式滤波器结构。接下来，分析了滤波器在深亚微米CMOS工艺下的设计特点和挑战，并提出了相应的解决方案。最后，通过电路仿真验证了所设计的滤波器的性能。
关键词：连续时间滤波器，深亚微米CMOS，电流模式滤波器，性能验证
1.引言
连续时间滤波器是一种重要的信号处理电路，其在通信系统、音频处理、图像处理等领域发挥着重要作用。近年来，随着深亚微米CMOS工艺的发展，滤波器的集成化程度越来越高，同时要求具备更好的性能和更低的功耗。因此，设计一种高性能的深亚微米CMOS连续时间滤波器具有重要意义。
2.连续时间滤波器原理和设计要求
连续时间滤波器是一种通过对输入信号进行加工来滤除不需要的频率分量的装置。其原理可以基于模拟滤波器或者数字滤波器实现。在本论文中，主要关注的是基于深亚微米CMOS工艺的模拟滤波器设计。
设计高性能的连续时间滤波器需要满足以下几个要求：（1）具备较宽的通频带，能够处理广泛频率范围的信号。（2）具备较低的失真和噪声，以保证滤波后的信号质量。（3）具备较高的选择性，能够滤除不需要的频率分量。
3.连续时间滤波器结构分析
连续时间滤波器可以采用多种结构，包括RC滤波器、电容记忆滤波器、电流模式滤波器等。本论文针对深亚微米CMOS工艺的特点，提出了一种改进的电流模式滤波器结构。
具体而言，该电流模式滤波器结构由电压转电流转换器、滤波器核心和输出级三个模块组成。输入信号经过电压转电流转换器转换为电流信号，然后经过滤波器核心进行滤波处理，最后经过输出级转换为电压输出。这种结构具备较高的增益和较低的失真，适用于深亚微米CMOS工艺。
4.深亚微米CMOS滤波器设计特点和挑战
在深亚微米CMOS工艺下设计滤波器时，需要考虑的因素较多。首先，由于器件尺寸缩小，器件的随机噪声增加，因此需要采取相应的噪声抑制措施。其次，深亚微米CMOS工艺中的储存器容量限制，使得滤波器核心的存储器设计具有挑战性。此外，功耗也是设计中需要考虑的重要因素。
为了解决这些挑战，可以采取一系列措施，包括：优化器件和电路结构设计，采用低噪声放大器和低功耗电流模式滤波器，优化存储器设计等。
5.滤波器性能验证
本论文通过电路仿真验证了所设计的深亚微米CMOS连续时间滤波器的性能。性能指标包括通频带、失真和选择性等。仿真结果表明，所设计的滤波器能够满足设计要求，具备较好的性能。
6.结论
本论文设计了一种基于深亚微米CMOS工艺的高性能连续时间滤波器。通过对滤波器的原理和设计要求进行分析，提出了一种改进的电流模式滤波器结构。在滤波器在深亚微米CMOS工艺下的设计特点和挑战方面，提出了相应的解决方案。最后，通过电路仿真验证了所设计的滤波器的性能。
本论文的研究成果对深亚微米CMOS工艺下连续时间滤波器的设计具有一定的实用价值，可以为相关领域的研究和应用提供一定的指导和参考。
参考文献：
[1]Smith,D.,Engineer'sMini-Notebook:555TimerICCircuits,1992.
[2]Sedra,A.S.,&Smith,K.C.,MicroelectronicCircuits(7thed.),2015.
[3]Razavi,B.,DesignofAnalogCMOSIntegratedCircuits,2016.