[发明专利]一种电压控制的等效电阻电路和一种滤波电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其是涉及一种电压控制的等效电阻电路和一种滤波电路。

背景技术

在CMOS工艺下，有多晶硅电阻、金属电阻等不同类型的电阻，但是这些电阻的阻值易受工艺条件和温度等环境参数的影响，并且阻值为固定值，不能进行调节。然而在大规模集成电路中，片内需要感应电流或者电压的情况下，对电阻的精度要求比较高，并且要求阻值是随感应电流或者电压的变化而变化的，此时普通的无源电阻就不能满足我们的要求了。通过晶体管或者MOS管等效的有源电阻的精度与集成电路的制作工艺相关，而集成电路制造工艺中，迁移率μ_n和寄生氧化层电容C_ox相比电阻制造工艺的参数更容易控制，变化更小。因此，通过晶体管或者MOS管等效的有源电阻的阻值精度更高，并且能够通过电压或者电流的变化控制阻值的变化。因此这种有源电阻成为大规模集成电路中应用最广泛的电阻之一。它可以应用在有源电阻电容滤波器、振荡器、可变增益放大器、电压或者电流转换频率器件中。

一种有源电阻是通过电流控制CCCII(第二代电流转换器)制造的浮动电阻，请参阅图1和图2，CCCII满足以下公式，

I_Y＝0

V_X＝V_Y+R_X×I_X

I_Z＝k×V_X

其中R_X为X端口的阻抗，理想的CCCII在Y端口的输入阻抗无限大，，输入端口Z等效一个电流产生器，可以驱动无限大的输出阻抗。X端口的阻抗R_X可以通过偏置电流I₀来控制，

R_X＝V_T/(2I₀)

在温度为27℃时，有

VT=~kT/q=~26mV]]>

电流增益k可以表示为

k＝I₁/I₂

请参阅图3，基于CCCII提出的高值电流控制浮动电阻值

R_eq＝(2R_X+R_L)/k

根据以上公式可以得出

R_eq＝I₂(V_T/I₀+R_L)/I₁

其中有

I₀＝I₀₁＝I₀₂

可见，浮动电阻的阻值由偏置电流I₀以及I₁和I₂的电流比例进行调节。但是通过晶体管等效的有源电阻，不能在CMOS工艺中集成，因此无法用在模拟CMOS集成电路中，大大影响了它的使用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电压控制等效电阻的电路和一种滤波电路，以实现能够使用在CMOS集成电路中的高精度的电压控制等效电阻。

本发明提出的一种电压控制的等效电阻电路包括：

第一PMOS管以及与之宽长比相同的第二、第三和第四PMOS管；

第五PMOS管以及与之宽长比相同的第六PMOS管；

第七PMOS管以及与之宽长比相同的第八PMOS管；

第一NMOS管以及与之宽长比相同的第二NMOS管；

第三NMOS管以及与之宽长比相同的第四NMOS管；

第五NMOS管以及与之宽长比相同的第六NMOS管；

第七NMOS管；