随着集成电路技术和通信技术的发展,全集成有源滤波器的设计已经成为国际学术界所关注的前沿课题之一。特别是近年来,片上系统(System-on-a-Chip)的发展也迫切需要解决有源滤波器的全集成问题。本文在全面归纳总结国内外全集成有源滤波器的研究现状和发展动态的基础上,从网络综合理论出发,较系统地研究了基于信号流图模拟法的全集成有源滤波器的设计技术,利用双端接载的无源LC梯形滤波电路具有响应对元件变化灵敏度低的优点,将其作为原型滤波器,详细地推导了六阶Butterworth低通滤波器和六阶Chebyshev带通滤波器的信号流图,并实现了相应的基于反相积分器的有源RC滤波器和全差分有源RC滤波器。并从全集成的角度出发,着重研究了作为滤波器的关键部分的全差分运算放大器的特性对全集成有源滤波器的性能的影响,在此基础上设计了一种适合于本文中所设计的全集成有源RC低通和带通滤波器的宽摆幅、低功耗的全差分运算放大器。在设计及仿真过程中,具体的研究了运算放大器的各项性能指标对全集成有源滤波器的选频特性和稳定性的影响,给出了在滤波器设计过程中如何选择适当的运算放大器的方法。滤波器电路采用了特许半导体(Chartered) 0.35um CMOS工艺进行设计。通过使用Cadence设计环境下的Spectre工具仿真,运放单位增益带宽达到128MHz,相位裕度为61°,低频增益78dB,功耗小于1.3mW,保证了全集成有源滤波器的选频特性和稳定性。仿真结果表明,全集成有源RC低通和带通滤波器的各项性能指标都满足设计要求,并实现了滤波器的低功耗设计。