High performance CMOS FTFN design and applications
Yüksek performanslı CMOS FTFN tasarımı ve uygulamaları
- Tez No: 100836
- Danışmanlar: PROF.DR. HAKAN KUNTMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2000
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
YÜKSEK PERFORMANSLI CMOS FTFN TASARIMI VE UYGULAMALARI ÖZET Akım-modlu devrelerin tasarımına olan ilgi son yıllarda giderek artmaktadır. Bu ilginin başlıca nedenleri, akım-modlu devrelerin gerilim-modlu devrelere göre yüksek band genişliği, düşük güç tüketimi, yüksek dinamik aralık, yüksek yükselme eğimi gibi özelliklere sahip olmasıdır. Bu yüzden çok sayıda akım-çıkışlı aktif devre bloku ve bunların uygulamalarını içeren çalışmalar yapılmıştır. Bu elemanların nullor eşdeğerleri incelendiğinde, en kullanışlı ve esnek aktif yapı bloğunun ideal nullorun gerçeklenmesi olan dört uçlu yüzen nullor (FTFN) olduğu yapılan çalışmalarla gösterilmiştir. FTFN literatürde ya OP-AMP ve akım aynalarından oluşan besleme akımım algılama tekniğini kullanarak ya da iki akım taşıyıcının paralel bağlanmasıyla gerçeklenmektedir. Tümdevre tasarımında düşük güç tüketimi ve yoğun tümleştirme faydalarından dolayı yaygın olarak kullanılan teknoloji CMOS teknolojisidir. Bu tezde, dört adet yeni CMOS FTFN devresi önerilmiştir. Önerilen ilk iki devre literatürdeki uygun akım taşıyıcı (CCII) yapılan kullanılarak türetilmiştir. Üçüncü devre, yüksek kazançlı giriş katma, yüzen çıkış katı olarak adlandırılan ve girişine bağlanan gerilimden birbirinin eviriği iki akım üreten devre eklenerek elde edilmiştir. Dördüncü devre translinear giriş katlan ve kaskod akım aynalan kullanılarak elde edilmiştir. Önerilen devreler CMOS FTFN tasarım problemine çözüm getirmektedir. Önerilen CMOS FTFN devrelerinin serim sonrası simülasyonlan CADENCE programı ve SpectreS simülatörü yardımıyla yapılarak ve devrelerin CMOS VLSI teknolojisi ile tümleştirilebileceği gösterilmiştir. Önerilen CMOS FTFN devrelerinin performansı akım-modlu filtreler, osilatörler ve immitans simülatörleri üzerinde basan ile test edilmiştir. Aynca FTFN tabanlı devrelerin simülasyonunda ve idealsizlik analizinde kullanılmak üzere basit, yüksek doğruluklu ve lineer olmayan bir makromodel geliştirilmiştir. Bu makromodel kullanılarak baskın FTFN idealsizliklerinin filtre, immitance simülatörü ve osilatör devreleri üzerindeki etkileri belirlenmiştir. xu
Özet (Çeviri)
HIGH PERFORMANCE CMOS FTFN DESIGN AND APPLICATIONS SUMMARY Current-mode circuits have recently gained significant attention due to their certain advantages compared to voltage-mode circuits. They offer to the designer several salient features such as inherently wide bandwidth, greater linearity, wider dynamic range, simple circuitry and low power consumption. Recently, attention has concentrated on the use of four terminal floating nullor (FTFN) in analog integrated circuit (IC) design since it has been shown that an FTFN is a more flexible and versatile building block compared to other active elements. The FTFN has been implemented with either supply current sensing method (SCSM) using an OP AMP and current mirrors or with the commercial current conveyors IC AD844 of Analog Devices in the literature. On the other hand, in modern mixed analogue/digital IC design the preferred technology is CMOS owing to low power consumption and high integration density consideration. In this thesis, four novel CMOS FTFN circuits are proposed. The first and the second CMOS FTFN circuits are obtained from suitable CMOS CCII- structure by comparing the nullor models of FTFN and CCII-. The third proposed CMOS FTFN circuit combines the advantages of a cascade of common-source and common-gate amplifiers and floating current source. The last CMOS FTFN circuit based on mixed translinear cell and cascode current mirrors. Post-layout simulation of the proposed circuits were performed using CADENCE program using SpectreS simulator. Simulation results show that the proposed CMOS FTFN circuits are suitable for CMOS VLSI technologies. Furthermore, performance of the proposed CMOS FTFN circuits were successfully tested on FTFN applications such as current-mode SITO-type filters, first order allpass filters, current-mode oscillator, universal series and parallel immitance simulators. Additionally, a simple and accurate non-linear FTFN macromodel is also introduced and basic nonideality effects of FTFN on the filters, immitance simulators and oscillators are investigated. XI
Benzer Tezler
- CMOS OTA tabanlı endüktans, direnç benzetimi devreleri ve uygulamaları
CMOS OTA based inductance, resistance simulator circuits and applications
CANKURT KUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HULUSİ HAKAN KUNTMAN
- Yeni FTFN yapıları ve uygulamaları
New FTFN structures and its applications
MUSTAFA SAYGINER
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN KUNTMAN
- High performance CMOS capacitive interface circuits for MEMS gyroscopes
MEMS dönüölçerler için yüksek performanslı CMOS sığasal arabirim devreleri
KANBER MİTHAT SİLAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Design of high-performance CMOS circuits for interval type-2 fuzzy logic controller
Aralık değerli Tip-2 bulanık mantık sistemleri için yüksek başarımlı CMOS devre tasarımı
ALİ NADERİ SAATLO
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SERDAR ÖZOĞUZ
- Yüksek başarımlı fark akım taşıyıcı tasarımı ve uygulamaları
High performance differential current conveyor design and application examples
SİNEM ÇİFTÇİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN KUNTMAN