Design of low noise CCII based current mode circuits to be used in high frequency applications
Yüksek frekanslı uygulamalar için düşük gürültülü CCII tabanlı akım modlu devrelerin tasarımı
- Tez No: 301668
- Danışmanlar: PROF. DR. AVNİ MORGÜL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Modern telekomünikasyon gereksinimlerine bağlı olarak analog devrelerin daha yüksek frekans (GHz mertebesinde), düşük güç, düşük besleme gerilimi, düşük gürültü ve yüksek dinamik aralık elde edilecek şekilde yeniden tasarlanmaları gerekir. Akım modlu yaklaşımlar daha yüksek hız, daha geniş doğrusallık, daha büyük bant genişliği, vb., gibi çekici özellikleri yüzünden analog devre tasarımında tercih edilmektedir. İkinci kuşak akım taşıyıcı (CCII), akım modlu tasarımda en yaygın kullanılan aktif elemandır.Bu çalışmada, yüksek başarımlı yeni CMOS CCII devre gerçekleştirmeleri önerilmiştir. Fark kuvvetlendiricisi tabanlı olan birinci gerçekleştirme, X ve Y düğümlerinde yüksek gerilim salınımları, X düğümünde çok düşük eşdeğer empedans, Y ve Z düğümlerinde yüksek eşdeğer empedans ve aynı zamanda yüksek değerli gerilim ve akım aktarım bant genişliklerine sahiptir. İlk gerçekleştirmedeki kaynak çıkışlı devrelerin yerine süper kaynak çıkışlı devreler kullanan ikinci gerçekleştirme, birinci gerçekleştirmeye nazaran, daha düşük X düğümü empedansı ve daha geniş gerilim ve akım aktarım bant genişliklerine sahiptir. Kendinden kutuplamalı olan üçüncü gerçekleştirme ise iki besleme hattından başka hiçbir gerilim veya akım kutuplama kaynağı kullanmamaktadır. Önerilen devrelerin, ?Mentor Graphics IC Station Layout Editor? ile serimleri yapılmış ve serim sonrası benzetimleri HSpice ile AMS 0.35µm teknoloji parametreleri kullanılarak yapılmıştır. Ek olarak, önerilen devrelerin, yüksek empedanslı Y düğümünde girişe indirgenmiş gürültü gerilim kaynağı ve düşük empedanslı X düğümünde girişe indirgenmiş gürültü akım kaynağından oluşan ortak bir gürültü modeli elde edilmiştir. Transistörlerin gm değerleri ayarlanarak gürültü değerlerinin en aza indirilmesi sağlanmıştır. Gürültü azaltma teknikleri hem akım kipli hem de gerilim kipli süzgeç devrelerinde sınanmıştır. Özellikle yüksek dereceli süzgeç devrelerinin gürültü değerlerinde önemli derecede azalma elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
High performance analog circuits need to be modified according to modern telecommunication needs such as higher frequency (GHz regions), low power, low voltage, low noise and higher relative dynamic range. The attractive attributes of current mode approaches such as higher speed, greater linearity, larger bandwidth, etc., made them very popular in the design of high performance analog circuits. The second generation current conveyor (CCII) is the most widely used active element in high performance current mode design.In this work, new high performance, low noise CMOS CCII circuit implementations are proposed. The first implementation, which is based on differential pairs, has high voltage swings on ports X and Y, very small equivalent impedance on port X, high equivalent impedances on ports Y and Z and also high-valued voltage and current transfer bandwidths. The second CCII implementation, which replaces the source follower transistors of the first implementation with super source follower ones, has very small equivalent impedance on port X, higher voltage and current transfer bandwidths compared to the first implementation. The final implementation is a self biased one which uses no additional biasing voltage or current sources other than the two supply rails. The proposed circuits are laid-out using Mentor Graphics IC Station Layout Editor and post layout simulations are performed with HSpice using AMS 0.35µm technology parameters. In addition, a common noise model of the proposed circuits is obtained which is composed of an input referred noise voltage source at high impedance port Y and an input referred noise current source at low impedance port X. The noise values are optimized by adjusting the gm values of the transistors. Furthermore, the noise reduction techniques are tested on both current mode and voltage mode filter circuits. Considerable noise reductions are obtained especially for high order filter circuits.
Benzer Tezler
- Global farklı yer belirleme sistemleri için atik süzgeç uygulamaları
Agile filter applications for different global positioning systems
MESUT ATASOYU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HULUSİ HAKAN KUNTMAN
- MOS transistör tabanlı elektronik olarak ayarlanabilir analog devreler
MOS transistor based electronically tunable analog circuits
FIRAT YÜCEL
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN YÜCE
- 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
- MRC ve akım taşıyıcı elemanları ile devre sentezi
Mos resistive circuit and CCII+based synthesis
CEMAL ALP AKBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. CEVDET ACAR
- Biyomedikal sinyaller için akım taşıyıcı tabanlı filtre tasarımı
Current conveyor based filter design for biomedical signals
KÜBRA TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN GÜLER