Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11527/16187
Title: High Performance Cmos Ftfn Design And Applications
Other Titles: Yüksek Performansli Cmos Ftfn Tasarimi Ve Uygulamalari
Authors: Kuntman, Hakan
Çam, Uğur
100836
Elektronik Mühendisliği
Electronics Engineering
Keywords: Akım devreleri
CMOS
FTFN
Tasarım
Current curcuits
CMOS
FTFN
Design
Issue Date: 2000
Publisher: Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science and Technology
Abstract: 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. 
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.
Description: Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000
Thesis (Ph.D.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2000
URI: http://hdl.handle.net/11527/16187
Appears in Collections:Elektronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
100836.pdf3.59 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.