开关电流(Switched-Current,SI)技术是一种新型的电流模式数据取样信号处理技术。它不仅可与标准的数字CMOS工艺完全兼容,而且具有高频特性好、工作电压低、动态范围大等优点,是继开关电容之后,数模混合集成电路发展的新方向。本文主要进行可编程开关电流滤波器的研究和设计。首先介绍了SI电路的原理和各种误差的起因,并给出了SI存储单元和SI积分器的性能改进方法。接着讲述了SI滤波器的综合方法以及可编程SI滤波器的实现方法。最后完成了一款多功能可编程的SI双二次滤波器的设计,其单元模块包括SI存储单元、SI积分器、电流乘法器、电流镜、分流器、基准电压源和基准电流源等。论文的研究概括如下:(1)对开关电流存储单元的误差改进方法进行了总结和研究,设计了新型的高性能Class AB SI存储单元。电路由对称的电压反转跟随器和Class AB SI存储单元组成,输入级采用电流传输器和输出级采用可调共源共栅结构。电路具有误差小、功耗低、性能高等特点。仿真结果表明,其传输误差仅为0.75%,时钟馈通误差是基本的Class AB SI存储单元的9.0%,功耗是相同输出动态范围的甲类SI存储单元的37.5%,输入信号的动态范围可达到静态电流的4倍左右。(2)对开关电流积分器中存在的误差进行了分析和总结,设计了性能良好的SI双线性积分器电路。电路采用差分结构基本消除了积分器产生的直流偏移电流。(3)以Class AB栅极接地相乘核为基本单元,设计了一款高线性度、四象限的电流乘法器。该乘法器辅助分流器可作为可编程SI滤波器的系数调节电路。(4)以差分结构开关电流双线性积分器和栅极接地Class AB电流乘法器作为基本模块,设计了一款多功能可编程SI双二次滤波器。该滤波器可实现低通(LP)、带通(BP)和高通(HP)多种功能;另外,通过调节电流乘法器的系数,可实现巴特沃思、切比雪夫和椭圆滤波器等功能,同时其截止频率w o和Q值也可通过外部直流电流连续调节。(5)设计了可编程SI滤波器核心单元的版图,总结了SI电路版图设计的技巧。