Low voltage switched capacitor CMOS VLSI filter design using witched op-amp technique
Anahtarlamalı işlemsel yükselteç tekniği kullanılarak düşük gerilim kapasitör anahtarlamalı CMOS VLSI süzgeç tasarımı
- Tez No: 82499
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT AŞKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: kapasitör anahtarlamalı süzgeç, düşük gerilim, anahtarlanabilir işlemsel yükselteç, VLSI, CMOS, switched-capacitor filter, low voltage, switched op-amp, VLSI, CMOS IV
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Bu çalışmada, kapasitör anahtarlamalı VLSI devrelerin düşük gerilimde çalışmasını sağlayan yeni bir tasarım tekniği incelenmiştir. Anahtarlamalı işlemsel yükselteç tekniği olarak adlandırılan bu yöntem, kapasitör anahtarlamalı devrelerdeki kritik anahtarlar yerine anahtarlanabilir işlemsel yükselteçler koyarak devrenin düşük besleme gerilimlerinde çalışmasını ve tümdevre üzerinde saat işaretinin yükseltilmesi gereğini ortadan kaldırarak yer ve güçten tasarruf edilmesini sağlar. Konuya giriş, kapasitör anahtarlamalı devrelerin çalışma esaslarının tarihsel bir bakış açısından incelenmesiyle yapılmıştır. Daha sonra, mevcut düşük gerilim tasarım teknikleri kısaca tartışılmıştır. Kapasitör anahtarlamalı devreleri oluşturan elemanların düşük gerilimdeki davranışlarından kaynaklanan sorunlar belirtildikten sonra anahtarlanabilir işlemsel yükselteç tekniğinin esasları incelenmiştir. Yeni VLSI tasarım eğilimleri ve teknolojileri göz önüne alındığında, anahtarlanabilir işlemsel yükselteç teloüğinin sunduğu avantajlar ortaya konulmuştur. Anahtarlanabilir işlemsel yükselteç tekniğinin gereği olarak, Miller yöntemiyle kompanse edilmiş, düşük gerilim, anahtarlanabilir bir işlemsel yükselteç tasarlanmış ve buna ait benzetimler yapılmıştır. Bu yükselteç; ikinci dereceden, kapasitör anahtarlamalı, anahtarlamalı işlemsel yükselteç tekniğine uygun olarak gösterilmiş alçak geçiren bir süzgeçte kullanılmıştır. Bu süzgecin benzetimleri yapılmış ve 3 Voltluk düşük besleme geriliminde istenildiği gibi çalıştığı gösterilmiştir. Böylece, anahtarlanabilir işlemsel yükselteç tekniğinin nasıl uygulandığı gösterilmiştir. Anahtarlanabilir yükselteç ile anahtarlanabilir işlemsel yükselteç süzgece ait Alcatel Mietec 0.7 um CMOS teknoloji parametreleri kullanılarak çizilmiş yerleşimler de verilmiştir. Anahtarlanabilir işlemsel yükseltecin geliştirilmesi ve farklı topolojilerin bu yöntemle gerçeklenmesi bundan sonraki çalışma konulan olarak gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, a novel design technique to provide true low voltage operation of switched-capacitor VLSI circuits is examined. This new technique, called the switched op-amp technique, replaces critical switches in a switched-capacitor circuit with switchable op-amps and makes true low-voltage operation of the circuit possible, avoiding on-chip clock voltage multiplication, hence saving area and power. As an introduction to the subject, principles of switched-capacitor circuits are examined through a historical perpective. Then, existing low-voltage design techniques are briefly discussed. Principles of the switched op-amp technique are examined after stating the problems dedicated to low-voltage behaviour of switched-capacitor circuit elements, advantages offered by the switched op-amp technique, as far as the current VLSI design trends and technologies are considered, are set forth. As a consequence of the switchable op-amp technique, a Miller compensated low-voltage switchable op-amp is designed and simulated. This op- amp is used in a second order switched-capacitor low-pass filter represented in its switched op-amp form. This filter is simulated and shown to operate properly at a true low supply voltage of 3 V. The application of the switchable op-amp technique is thereby illustrated. Layouts drawn with Alcatel Mietec 0.7 um CMOS technology parameters are also provided for the switchable op-amp and the switched op-amp filter. Improvements for the switchable operational amplifier and implementation of various topologies using the switched-capacitor filter are left as a subject for further study.
Benzer Tezler
- 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
- CMOS paralel A/D çeviricide kıyıcı türü karşılaştırıcının analizi ve tasarımı
The Analysis and design of chopper type comparator in a CMOS flash A/D converter
YAMAN ÖZELÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. MELİH PAZARCI
- Kapasitif eşik lojiği temelli analog sayısal çevirici
A Capacitive thres hold logic based analog to digital converter
BİLGE BAYRAKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURAN LEBLEBİCİ
- Energy harvesting wireless optical microsystems
Enerji hasat eden kablosuz optik mikrosistemler
İSKENDER HAYDAROĞLU
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞENOL MUTLU
- Anahtarlı kapasite (SC) devrelerinin spice programı ile analizi
Analysis of switched capacitor (SC) circutis using spice program
AHMET SALİM KURŞUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ALİ NUR GÖNÜLEREN