Analog circuit design using current and transresistance amplifiers
Akım ve geçiş-direnç kuvvetlendiriciler kullanarak analog devre tasarımı
- Tez No: 202669
- Danışmanlar: DOÇ. DR. UĞUR ÇAM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: analog devre tasarımı, tümdevreler, akım işlemsel kuvvetlendirici, işlemsel geçiş-direnç kuvvetlendirici, analog circuit design, integrated circuits, current operational amplifiers, operational transresistance amplifiers
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Dört kuvvetlendirici türü arasında, gerilim işlemsel kuvvetlendirici (op-amp) ve işlemsel geçiş-iletkenlik kuvvetlendirici (OTA), analog devre tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Diğer yandan, geriye kalan iki kuvvetlendirici, yani akım işlemsel kuvvetlendirici (COA) ve işlemsel geçiş-direnç kuvvetlendirici (OTRA), son zamanlara kadar fazla ilgi çekmemiştir. Bununla birlikte, COA ve OTRA, analog devreler tarafından kullanılabilecek olan bazı avantajlı özelliklere sahiptir. Her ikisi de içten topraklı giriş uçları ile karakterize edildiğinden kaçak kapasitelere duyarsız devrelere yol açarlar. Aynı zamanda bu özellik, kapasitif zaman sabitleri nedeniyle oluşan cevap sınırlamalarını yok eder. COA'nın çıkış uçları yüksek empedans olarak karakterize edilmekte, OTRA ise alçak empedans çıkış ucu sergilemektedir. Bu durum, COA kullanan akım modlu ve OTRA kullanan gerilim modlu devrelerde, bağlanacak yüklerin tampon devresi eklenmeksizin sürülmesini kolaylaştırır. Bu elemanların akım farkı alan ve içten topraklı olan girişleri, devrelerin MOS-C olarak gerçeklenmesini mümkün kılar. Bu tezde, COA için iki CMOS gerçeklemesi sunulmuştur. Bunlar temelde bir OTRA ile çift çıkışlı bir OTA'nın art arda bağlanmasıyla elde edilmiştir. CMOS COA'ların uygulamaları olarak, akım modlu birinci derece tüm geçiren filtreler, ikinci derece filtreler ve sinüsoidal osilatörler tanıtılmıştır. OTRA kullanan bazı analog devreler de sunulmuştur. Bunlar arasında, birinci derece tüm geçiren filtreler, bütün beş ayrı türdeki ikinci derece filtreler, çok fonksiyonlu filtreler, geçiş-empedans tipindeki filtreler ve sinüsoidal osilatörler yer almaktadır. Ayrıca, n. dereceden gerilim transfer fonksiyonu ve tümüyle kontrol edilebilen negatif endüktans gerçeklemeleri için OTRA tabanlı devreler içerilmektedir. Sunulan devrelerin çalışabilirliği, PSPICE benzetim sonuçlarıyla gösterilmiştir. Devrelerin bazıları deneysel olarak da test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Within the four amplifier types, voltage operational amplifier (op-amp) and operational transconductance amplifier (OTA) have been widely utilized in analog circuit design. On the other hand, the remaining two amplifiers, namely current operational amplifier (COA) and operational transresistance amplifier (OTRA), have not been received much attention until recently. However, the COA and OTRA have some advantageous properties that can be enjoyed by analog circuits. Both of them are characterized by internally grounded input terminals, leading to circuits that are insensitive to the stray capacitances. This feature also yields eliminating response limitations incurred by capacitive time constants. The output terminals of the COA are characterized by high impedance while the OTRA exhibits low output impedance. These make easy to drive loads without addition of a buffer for current mode and voltage mode circuits, which use COA and OTRA, respectively. The current differencing and internally grounded inputs of these elements make it possible to implement the circuits with MOS-C realization. In this thesis, two CMOS realizations for the COA are presented. They are basically obtained by cascading an OTRA and a dual output OTA. Current mode first order allpass filters, biquadratic filters and sinusoidal oscillators have been introduced as the applications of the CMOS COAs. Some analog circuits employing the OTRA have also been presented. Among these are first order allpass filters, all five different forms of second order filters, multifunction biquads, transimpedance type biquadratic filters and sinusoidal oscillators. OTRA based circuits for the realization of nth order voltage transfer function and fully controllable negative inductance are also included. The workability of the presented circuits has been verified by PSPICE simulation results. Some of the circuits are also tested experimentally.
Benzer Tezler
- 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
- Low-voltage low-power design and implementation of current-mode circuits
Düşük besleme gerilimli düşük güç tüketen akım-modlu devrelerin tasarımı ve gerçeklenmesi
CEM ÇAKIR
Doktora
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. OĞUZHAN ÇİÇEKOĞLU
- New possibilities in the design of analog integrated circuit with MOS-C realization
MOS-C gerçeklemesi ile analog tüm devre tasarımında yeni olanaklar
AHMET GÖKÇEN
Doktora
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ÇAM
- Geçiş direnci temelli aktif elemanlar ile avantajlı devre uygulamaları
Transresistance based active components with advantageous circuit applications
MEHMET CEM DİKBAŞ
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUT ENGİN AYTEN
- Mosfet tabanlı filtre ve osilatör devreleri
Mosfet based filter and oscillator circuits
KEZİBAN ERKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBandırma Onyedi Eylül ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH YEŞİL