基于单片DDTA与MI-BD技术的纳瓦级功耗超低电压通用一阶滤波器

《Technologies》：0.5-V Nano-Power Versatile First-Order Filter Using a Single DDTA

　　本文介绍了一种纳瓦级功耗、电压模式通用一阶滤波器，采用单片差分对差跨导放大器（DDTA）实现。通过将DDTA的晶体管偏置在亚阈值区域，并结合多输入体驱动（MI-BD）技术，在单一差分对上处理多个信号，从而消除了冗余差分级的需求，实现了超低电压和低功耗运行。作为多输入多输出（MIMO）拓扑结构，该电路同时提供六种基本滤波功能——涵盖低通、高通和全通响应的非反相和反相变体——并支持对极点频率进行独立电子调控。为展示实际应用价值，将两个非反相全通滤波器模块与电压增益放大器相结合，构建了功能性正交振荡器。基于0.18 μm CMOS工艺的SPICE仿真表明，该滤波器在0.5 V供电下可靠运行，功耗仅为97 nW，在250 Hz极点频率下动态范围达到59.41 dB。最后，基于商用LM13700的原型实验结果验证了该拓扑结构和调谐能力，而超低功耗运行的完整验证则留待集成式CMOS实现阶段进行。