Yeni cmos diferansiyel fark akım taşıyıcı ve diferansiyel gerilim akım taşıyıcı yapıları ve uygulamaları

Abstract

Bu çalışmada, beş adet yeni CMOS diferansiyel fark akım taşıyıcı (DDCC)/diferansiyel gerilim akım taşıyıcı (DVCC) tasarımı önerilmiştir. Bu yapıların tasarımında, elemanların düşük/yüksek giriş/çıkış empedanslı olmaları, DC özelliklerinin, uçlar arasındaki akım/gerilim izleme yeteneğinin ve uç gerilim/akım-frekans cevabının iyi düzeyde bulunması ve geniş bir lineerliğe sahip olmaları hedef alınmıştır. Bunun yanı sıra, DDCC/DVCC tabanlı yeni uygulama devreleri bu çalışmada önerilmiştir. Bu devreler, gerilim-, akım-, diferansiyel gerilim- ve geçiş iletkenliği-modlarında çalışan devreleri içermektedir. Önerilen devreler, birinci ve ikinci dereceden kanonik tümgeçiren filtreler, tek bir adet aktif eleman üzerine kurulan ikinci dereceden filtreler, çok fonksiyonlu ikinci dereceden filtreler ve bir dijital-analog dönüştürücü devresi gibi uygulama devrelerinden oluşmaktadır. Aktif ve pasif elemanlarının daha az kullanılması, mümkün olduğu kadar topraklı pasif elemanların seçilmesi, katların ardı ardına bağlanmasını sağlayacak şekilde gerilim/akım giriş/çıkış uçlarının (yüksek yada düşük empedanslı çıkışlarının) belirlenmesi önerilen devrelerin genel tasarım kavramında yer almaktadır.

In this study, five novel complementary metal oxide silicon (CMOS) differential difference current conveyor (DDCC)/differential voltage current conveyor (DVCC) circuits are proposed. The goal of the design of these structures is achieving low/high input/output impedances, suitable DC characteristics, good tracking between terminal currents/voltages, good frequency responses of the terminal currents/voltages and wide linearity for the structures. SPICE simulation results show that the proposed CMOS DDCC/DVCC circuits are suitable for CMOS VLSI technologies. Furthermore, new application circuits are proposed. These application circuits operate in voltage-, current-, differential voltage- and transadmittance-modes. The circuits include first- and second-order canonical allpass filters, single active element based second-order filters, multifunction biquadratic filters and a digital to analog converter circuit. The main designing concepts are using minimum active and passive elements, using grounded passive elements as far as possible and taking the voltage/current inputs/outputs through such terminals, which makes easy cascading between the same or different stages.