电流差分缓冲放大器及其应用
李斌斌，朱义胜
电流差分缓冲放大器（CDBA）是一种新的有源器件，他具有第二代电流传输器（CC Ⅱ）和电流反馈放大器（CFA）的优点，利用其端口特性，将他与其他电子元件组合构成特定的电路结构，就能实现目前应用广泛的一些有源网络器件，进而利用他们设计出复杂的、性能更好的模拟电路。
1 CDBA的工作原理及特性
CDBA的电流传输矩阵为：
CDBA的实现原理及电路符号如图1所示[1]。
由传输矩阵可知，在Z端可得到输入电流的差分，W端可将输入电流的差分转换为电压输出，P，N端呈现零输入阻抗，Z端具有高输出阻抗和电流值为i的电流源特性，W端口具有低输出阻抗和电压值为u的电压源特性。
2 有源网络器件的实现
模拟电路常用的有源网络器件如受控源、负阻抗变换器、回转器等均为二端口元件，其端口的电流、电压之间可用相应的二端口参数描述，如果将CDBA的2个端口做相应的处理，另外两端口处电压、电流之间的关系可用相应的二端口参数来描述，将借助二端口的参数方程用CDBA来实现这些有源网络器件。
（1）电压控制的电压源（VCVS）
特性方程可用二端口的倒H参数描述：
若将CDBA的P端和N端接地，其余两端口特性方程为：
若2个特性方程比较，VCVS可用图2（a）所示的电路实现。
（2）电流控制的电流源（CCCS）
特性方程可用二端口的H参数描述：
若CDBA的N端和W端接地，则P，Z两端口特性方程如下所示，CCCS的电路实现见图2（b）。
（3）电流控制的电压源（CCVS）
特性方程可用二端口的Z参数描述：
与方程（6）比较有：
当N接地时，iZ＝iP，uZ＝riZ，又因此uW＝uZ，得uW＝riZ＝riP，电路如图2（c）所示。
（4）电压控制的电流源（VCCS）
特性方程可用二端口的Y参数描述：
因为方程（1）只有一个电流因变量，所以考虑用2个CDBA实现，即：
当N端接地时，iZ2＝iP2，iZ2＝guW1，又因为uZ1＝uW1，得iZ2＝guZ1，电路如图3（a）所示。
（5）负阻抗变换器
特性方程可用二端口的倒H参数描述：
因为方程只有一个电流因变量，所以考虑用2个CDBA实现：
当N端接地时，iZ2＝iP2，iZ1＝iP1，又有uZ1＝uW1，uZ2＝uW2，所以当2个CDBA的P端，W端相连时，得iZ1＝iZ2，uZ2＝uZ1电路如图3（b）所示。
（6）回转器特性方程可用Y参数描述：
同上用2个CDBA实现：
CDBA（1）的P端接地时，iZ1＝－iN1＝－guW2，CDBA（2）的N端接地时，iZ2＝iP2＝guW1，又因为uZ1＝uW1，uZ2＝uW2，得iZ1＝－guZ2，iZ2＝guZ1，其电路如图4（a）所示。
（7）用回转器模拟电感
在集成电路中，可用易于集成的电容来实现难于集成的电感，因此利用一个回转器和一个电容就可实现模拟电感，只要把一个接地电容接在回转器两端口中的一个上，则从另一端口看进去的阻抗就是一个接地电感，电路如图4（b）所示，等效阻抗为：Rin＝sc·r12·r21，即Leq＝c·r12·R21。
3 结语
CDBA不仅可实现上述介绍的有源器件，还可以实现各种模拟计算元件，对一些模拟电路的集成具有实用价值，在设计性能更高的中高频、大信号模拟电路中具有重要的意义。
本文摘自《现代电子技术》
