Yüksek Dereceden Programlanabilir Logaritmik Filtre Tasarımı

Abstract

Bu çalışmada hard disk okuma kanalları için iki tane akım modlu logaritmik domende çalışan devre tasarlanmıştır. Öncelikle logaritmik domen filtreleme konsepti ile ilgili temel bilgi verilmiştir. Farklı logaritmik domen filtre tasarlama teknikleri tartışılmıştır. Sonrasında bir LC basamak türünden devreyi simule eden logaritmik domen filtre tasarımı yapılmıştır. Sözkonusu filtre için düşük distorsiyonlu bir çıkış katı önerilmiştir. Filtre THD değeri önemli ölçüde iyileştirilmiştir. Ayrıca yükseltme değerinin programlanabilir olmasına olanak veren bir kutuplama stratejisi kullanılmıştır. Sonrasında Gm-C kaskadlama metodu kullanılarak başka bir logaritmik domen filtre tasarlanmış ve mevcut tasarım ile karşılaştırılmıştır. Simülasyonlar AMS 0.35 BiCMOS prosesi kullanılarak yapılmıştır. Tasarlanan filtreler AC genlik ve fazları, lineerlik ve eleman toleranslarına duyarlılılık özellikleri bakımından karşılaştırılmıştır. Yapılan iyileştirmelerin bu spesifikasyonlar üzerindeki etkileri karakterize edilmiştir.

In this work two different current mode log domain filters for hard disk drive applications are designed. First some theoretical background information is given about log domain filtering concept. Different log domain filter design techniques discussed. Then an LC ladder simulating log domain filter is designed. A new low distortion expanding stage is proposed. THD performance of the overall filter is improved. Also a new biasing strategy that allows boost programming is presented. After that another log domain filter is designed using Gm-C cascading method. Two different filters designed using two different methods are compared. Simulations carried out using AMS 0.35 BiCMOS process. Filters are compared for their AC magnitude and phase performances, linearity, and sensitivity to element values. The effects of the improvements made are also characterized.