CDBA elemanı kullanarak aktif filtre sentezinde yeni olanaklar
New methods of active filter synthesis using CDBA
- Tez No: 128648
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HERMAN SEDEF
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: CDBA, aktif filtre sentezi, transfer fonksiyonlarını ayrıştırma yöntemleri, CDBA, active filter synthesis, decomposition methods of transfer functions
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
ÖZET Bu tezde, n. dereceden gerilim transfer fonksiyonlarını CDBA'lar, bir ucu topraklı direnç ve kapasite elemanları ile gerçekleyen iki genel devre sunulmuştur. Elde edilen genel devreler ile dördüncü dereceden alçak-geçiren, band-geçiren, yüksek-geçiren ve band-söndüren gibi genlik ve faz karakteristiğine sahip aktif filtre devreleri gerçekleştirilmiştir. Teorik çalışmaların doğruluğu, her bir devrenin SPICE programı ile simülasyonu yapılarak kanıtlanmıştır. Birinci bölümde, devre sentezinin tarihi gelişimi ile ilgili bir giriş yapılmıştır. Daha sonra kısaca aktif devre sentezi sorunlarından ve yapılan literatür çalışmalarından bahsedilerek, bu tezde tutulan yol belirlenmiştir. İkinci bölümde, bu tezin temel yapı taşını oluşturan CDBA elemanı tanıtılmıştır. Bu elemanın küçük genlikli işaretler için lineerleştirilmiş tanım bağıntısı ve bu tanım bağıntısını sağlayan bağımlı kaynaklardan oluşturulmuş ideal devre modeli verilmiştir. Daha sonra, YİT AL 3 um CMOS transistor parametreleriyle tümleştirmeye uygun, ideal olmayan bir CDBA devre elemanı sunulmuştur. Üçüncü bölümde, CDBA, direnç ve kapasite elemanları kullanılarak gerçekleştirilmiş kuvvetlendiriciler, toplayıcılar, fark alıcılar, integratörler, türev alıcılar gibi analog hesaplamalarda çok kullanılışlı temel alt devreler verilmiştir. Bu alt devrelerin analizleri yapılarak herbir devrenin çıkış ifadeleri bulunmuş ve işaret akış diyagramları çizilmiştir. Dördüncü bölümde, n. dereceden transfer fonksiyonlarını ayrıştırma yöntemlerinden Gözlenebilir Kanonik Biçim (GKB) ve Kontrol Edilebilir Kanonik Biçim (KKB) yöntemleri açıklanmış ve transfer fonksiyonlarının bu ayrıştırma yöntemlerine karşılık düşen genel işaret akış diyagramları çizilmiştir. Gerilim transfer fonksiyonlarına karşılık düşürülen işaret akış diyagramlarını CDBA'lar, bir ucu topraklı direnç ve kapasite elemanları ile gerçekleyen iki gerilim modlu genel devre sunulmuştur. Bu çalışma ile ilk kez, transfer fonksiyonları ayrıştırma yöntemlerindn yararlanılarak CDBA ile aktif filtre sentezi yapılmıştır. Beşinci bölümde, gözlenebilir ve kontrol edilebilir kanonik biçimde devrelerle köşe/merkez açısal frekansı 10' rad/s (159.2kHz) olan, dördüncü dereceden Buttervvorth alçak-geçiren, band-geçiren, yüksek-geçiren ve band-söndüren filtre devreleri gerçekleştirilmiştir. Bu devrelerin ideal CDBA'lar kullanılarak yapılan SPICE simülasyonu ile genlik-frekans ve faz- frekans karakteristikleri ayrı ayrı elde edilmiştir. Altıncı bölümde, GKB yöntemiyle gerçeklenen ideal olmayan CMOS CDBA'lı band-geçiren filtrenin SPICE programı ile yeniden simülasyonu yapılmış ve böylelikle ideal olmayan CDBA'dan kaynaklanan idealsizliklerin genlik-frekans ve faz-frekans karakteristikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Yedinci bölümde, bu tezde elde edilen tüm sonuçlar ve öneriler verilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT This study represents two general circuits that verify nth-order voltage mode transfer function with CDBA, resistors and capasitors. These circuits mentioned above have been used for realization of several active filter circuits having fourth-order amplitute and phase characteristics like lowpass, bandpass, highpass and bandstop filters. This theory has been verified by the simulation of each circuit with the SPICE program. The first chapter starts with the historical evolution of the circuit synthesis. The first chapter also covers a brief introduction of the problems faced in active circuit synthesis along with the studies made on this topic. The second chapter concentrates on the CDBA which is the main point of interest of this study. Included in this chapter is linear relation of CDBA for low amplitude signals and the ideal circuit model for providing that relation. Non ideal CDBA is created by using YITAL 3 jam CMOS transistor parameters. The third chapter is mainly on the basic circuits made of using CDBA, resistor and capacitor which are very useful in analog calculations (such as amplifiers, integrators, derivators). Analysis of these sub-circuits and signal flow diagrams for each were given. Chapter 4 starts with a brief explanation of Observable Canonical Form Method and Controllable Canonical Form Method. Voltage mode transfer functions versus general mode signal flow diagrams are implemented by using CDBA, resistors and capasitors. In fifth chapter, fourth order low-pass, high-pass, band-pass and band-stop filters (angular frequency = 106 rad/s (159.2kHz) ) are given according to Observable Canonical Form Method and Controllable Canonical Form Method. Filters that includes ideal CDBA's are simulated with SPICE program. The sixth chapter deals with non-ideal bandpass filter with CMOS CDBA by using Observable Canonical Form Method. The filter simulated with the SPICE program again and effects of non-ideal CDBA on amplitute-frequency and phase-frequency characteristics have been emphasized. The seventh and the final chapter focuses of the findings of the study along with recommendations.
Benzer Tezler
- Akım modlu filtre devrelerinin sentezi
Synthesis of the current mode analog filter circuits
UMUT ENGİN AYTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HERMAN SEDEF
- Gerilim izlenimleri akım fark kuvvetlendiricisi (CDBA) ve uygulamaları
Current differencing buffered amplifier (CDBA) and its application
MUHAMMED ABDULBAKİ IBRAHIM
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET ACAR
- OTRA and CDBA solutions for analog circuit design problems
Analog devre tasarımında OTRA ve CDBA
CEM ÇAKIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN ÇİÇEKOĞLU
- Düşük gerilimli analog devrelerin VLSI tasarımı
The VLSI design of low woltage analog circuits
TÜBA KIYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA ATAMAN
- Gerilim izleyicili akım fark kuvvetlendiricisi (CDBA)
Current differencing buffer amplifier (CDBA) and oscillator implementations
ABDULKADİR PAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. CEVDET ACAR