Logaritmik Tabanlı Süzgeç Tasarımı

Abstract

Bu çalısmada lineer sistem tasarımı için lineer yapı blokları kullanmak yerine lineer olmayan yapı blokları kullanılabilecegi ve bu yapı blokların BJT tranzistörlerinin kollektör akımı ve baz-emetör gerilimi arasındaki üstel bagıntı kullanılarak çok kolay bir sekilde gerçeklenebilecegi gösterilmistir. Bu sentez tekniginin uygulamada kullanılabilme potansiyelini göstermek açısından sabit disk okuma kanalı için kazancı ve kesim frekansı elektronik olarak kontrol edilebilir lineer fazlı logaritmik tabanlı bir süzgeç tasarlanmıstır. Logaritmik tabanlı tasarım, düsük besleme gerilimleriyle çalısabilme olanagı saglar. Bu özellik giris sinyalinin logaritmik olarak sıkıstırılması sonucu devrenin iç dügüm noktalarındaki gerilim salınımlarının düsük olması ile saglanır. Sıkıstırılmıs gerilim lineer olmayan devre blokları tarafından islenir ve çıkıs blogu tarafından sinyal giristeki dinamik aralıgı koruyacak sekilde tekrar üstel olarak genisletilir. Bu yöntem klasik analog isaret isleyen yapılardan daha iyi bir dinamik aralık saglar. Sıkıstırmanın getirdigi diger bir avantaj ise, logaritmik tabanlı süzgeç içerisindeki gerilim seviyeleri ve sinyal yolunun empedansının düsük olmasından dolayı bu yapılar yüksek hız uygulamaları için uygundur. Ayrıca bu süzgeçlerin kesim frekansları, kazançları, faz cevapları kutuplama akımlarıyla kolay bir sekilde kontrol edilebilir.

In this study, its shown that linear systems can be achieved from non-linear building blocks instead of linear ones and these building blocks can be synthesised easily by utilizing the relation between collector current and base-emitter voltage of BJT transistors . A gain and cut-off frequency controllable linear phase hard disk read channel filter is designed to show the practical potential of this synthesis technique. Log domain design allows operating with low supply voltages. This capability is originated from their companding nature. The voltage is processed by the non-linear circuit blocks, then exponentially expanding it at the output to restore its full dynamic range. This technique result higher dynamic range compared to conventional analog signal processors. The other advantage of companding is voltage swing inside log-domain filter and impedance level along the signal path is typically low. Thus, log domain filtering is suitable for high-speed applications. Also cut-off frequency, gain and phase response of these filters can be controlled by dc biasing currents easily