8、基于强反型欧姆区FGMOS的低功耗模拟连续时间滤波

基于强反型欧姆区FGMOS的低功耗模拟连续时间滤波

1. 引言

在高性能低功耗（LP）和低电压（LV）电子设备中，滤波器是不可或缺的组成部分。其功能是按照期望的方式处理输入信号的幅度和/或相位。滤波器的实现方式有多种，具体选择取决于所需的信号处理以及电路性能要求。

在选择滤波器拓扑时，首先要决定是采用离散时间系统还是连续时间系统。许多情况下，滤波器的输入信号来自现实世界，是连续时间信号。此时，设计者需要评估将整个系统都实现为离散时间系统是否对系统性能有益。设计离散时间滤波器的最佳技术是开关电容技术，该技术仅通过电容比值来模拟滤波器的传递函数，因此元件容差不是主要问题，但开关速度限制使其成为一种低频技术。

本文主要关注连续时间电路。CMOS连续时间有源滤波器的设计主要有三种方法：MOSFET - C滤波器、RC有源滤波器和基于OTA的滤波器，具体对比如下：
| 滤波器类型 | 原理 | 优点 | 缺点 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| MOSFET - C滤波器 | 在RC结构中使用等效的CMOS可调电阻 | - | 需要高性能OPAMP，限制了其在低频应用中的使用；当电源电压降低时，OPAMP功能严重下降，难以保持可接受的性能 |
| RC有源滤波器 | 使用无源电阻而非基于MOSFET的电阻 | - | 需要具有线性、稳定电阻的工艺，有时电阻需要很大且匹配良好；更难调谐 |
| 基于OTA的滤波器（OTA - C滤波器） | 基本元素是运算跨导放大器（OTA）和电容器（C） | 频率响应更宽 | 动态范围较小，受描述电流的数学函数中的非线性项引入的失真限制 |

由于上述原因，