1. 研究目的与意义（文献综述）
由于有源rc滤波器中的电阻集成需要占用较大的芯片面积，70年代末，开始研究取代电阻的方法。1977年成功地研制成采用mos管和mos电容组成的开关来模拟“电阻”，进而完全取代有源rc滤波器中的电阻，构成单片全集成开关电容滤波器。开关电容滤波器是由mos开关、mos电容和mos运算放大器构成的一种大规模集成电路滤波器。早在1966年，就有人指出开关电容滤波器的网络特性仅取决于网络中的电容比，这一点是很重要的。人们在探索处理有源rc滤波器的单片实现时发现，许多有源rc滤波器的特性取决于rc乘积，而在mos单片处理中，很难得到精确且稳定的rc乘积。然而，在向一块硅片上实现精确且稳定的电容比是不难的。而且与有源rc滤波器相比，开关电容滤波器更易于实现单片集成，适合成批生产。
然而，开关电容电路也存在很多问题。由于它具有采样数据系统性质，因而信号频率受时钟频率制约，限制了它的应用频域。80年代，当开关电容电路技术应用于高频遇到挑战后，人们又开始把注意力转向全集成连续时间电路技术。全集成连续时间滤波器的理论和设计是近代电路理论的一个重要领域。近年来，国外非常重视高频率(现可达上百mhz)集成滤波器的研究，因为这类滤波器在视频信号处理、电话和无线通信等方面有着广泛的应用。连续时间滤波器的最大优点是不受采样频率的制约。但能适应10mhz以上频率的，只有gm-c和电流模式滤波器。
随着近几十年来集成工艺技术的发展，电流模式电路得到集成实现和迅速发展。由于gm-c滤波器不用电阻，而且cmos-ota的跨导较低，用很小的电容即可获得较大的时间常数，所以特别适用于单片集成。而且ota滤波器的参数，如wc、q等可以由外部来控制或调节，也可编程控制。所以对gm-c滤波器的研究特别受到关注，特别是电流模式gm-c滤波器，因还具有比电压模式gm-c滤波器功耗低、电路简单的优点而倍受青睐。相比于常见的电压模式全集成连续时间滤波器，连续时间电流模式gm-c滤波器电路及其设计分析方法的研究为连续时间滤波器开辟了一条崭新的途径。采用电流模式设计连续时间滤波器，滤波器的主要性能如带宽、速度、精度等继承了电流模式基本单元电路的优点，同时又由于电流模式的加、减、乘等常规运算的实现比电压模式更容易，所以设计出来的电流模式滤波器比电压模式滤波器电路的结构简单，可靠性和精度等许多方面都要优于电压模式滤波器。因此，gm-c电流模式连续时间滤波器的研究势必对全集成连续时间滤波器理论的继续发展起到巨大的推动和现实意义。
2. 研究的基本内容与方案
通过阐述跨导运算放大器集成电路设计研究的必要性和重要性，学习多种跨导运算放大器的实现电路，全面的归纳跨导运算放大器在有源网络器件的模拟信号运算和Gm-C滤波器电路的性质，研究设计多种高阶Gm-C滤波器的设计方法，用级联法，多环反馈法，模拟无源LC梯形法搭建多级巴特沃斯滤波器，并且利用Spice进行仿真验证。
具体流程为：首先归纳连续时间滤波器的发展概况，分析跨导运算放大器作为一种电流模式电路的优势和对其研究的必要性。然后，学习MOS晶体管的电路模型和工作原理；分析和比较几种常用的电流镜电路；以及详细分析用作跨导运算放大器输入级的源耦差分级的工作原理。接着了解跨导运算放大器的基本概念、工作原理；研究基本型CMOS跨导运算放大器的实现电路以及几种改进结构，并比较它们各自的优缺点；分析以OTA为模块的基本应用电路，如模拟电阻、加法器和积分器等；学习设计低阶Gm-C滤波器电路，并尝试搭建几种二阶Gm-C滤波器的电路。最后，重点研究高阶Gm-C滤波器电路的设计方法：级联法，多环反馈法，模拟无源LC梯形法；以相应方法搭建滤波器为例进行Spice仿真，并分析结果。
3. 研究计划与安排
第1-4周：确定基本内容。
第5-6周：查阅相关资料，了解基本型运算跨导放大器的基本概念、基本工作原理和典型应用。
第7-8周：参阅相关资料分析gm-c滤波器中ota的作用和性能，及其对滤波器的性能的影响。并深入研究oat-c滤波器的性能特点。熟悉高阶gm-c滤波器的基本工作原理及其电路实现。查阅资料，掌握高阶gm-c滤波器的设计方法：级联法，多环反馈法和模拟无源lc梯形电路法。并对各自典型电路结构进行分析，总结其优缺点。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]r.l.geigerande.sanchez-sineneio.activefilterdesignusingoperationaltransconductanceamplifiers：atutorial.ieecircuitsdevicesmeg，2012，2，(l):pp20-32.
[2]e.sanchez-sinecioandj.silva-martinez.cmostransconductanceamplifiers，
architectureandactivefilters:atutorial.ieeproc.circuits，devicessyst，2012，147，(l):pp3-12.
