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，i_Z＝i_P，u_Z＝ri_Z，又因此u_W＝u_Z，得u_W＝ri_Z＝ri_P，电路（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，i_Z2＝i_P2，i_Z2＝gu_W1，又因为u_Z1＝u_W1，得i_Z2＝gu_Z1，电路（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，i_Z2＝i_P2，i_Z1＝i_P1，又有u_Z1＝u_W1，u_Z2＝u_W2，所以当2个CDBA的P端，W端相连时，得i_Z1＝i_Z2，u_Z2＝u_Z1电路（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，i_Z1＝－i_N1＝－gu_W2，CDBA（2）的N端接地时，i_Z2＝i_P2＝gu_W1，又因为u_Z1＝u_W1，u_Z2＝u_W2，得i_Z1＝－gu_Z2，i_Z2＝gu_Z1，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：R_in＝sc·r₁₂·r₂₁，即L_eq＝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。