Büyük Zaman Sabitlerinin Elde Edilmesi Ve Düşük Frekanslı Devrelerde Kullanılması

Abstract

Bir geçiş iletkenliği kuvvetlendiricisi-kapasite (OTA-C) filtresi uygulaması için, 100 Hz’den düşük frekanslar, ya büyük kapasiteler ya da çok küçük transkondüktanslar gerektirir. Dolayısıyla, problemin bu iki bağımsız çözümünün iyi bir şekilde adreslenmesi gerekmektedir. Bu yollardan biri, çok küçük eğimli (tipik olarak volt başına birkaç nanoamper mertebeleri) OTA’ların tasarımı, diğeri ise büyük değerli (tipik olarak birkaç nanofarad mertebeleri) kapasitelerin çip üstünde gerçeklenmesidir . Bu çalışmada, yukarda bahsedilenler de göz önünde bulundurularak, düşük transkondüktans elde edilebilecek farklı tasarım teknikleri, zaman sabitleri çarpımlama teknikleri ve çip üstü büyük kapasite gerçekleme teknikleri analiz edilmiştir. Aynı zamanda, bu yaklaşımlar arasında, güçtüketimi, aktif silikon alanı, işaret gürültü oranı gibi performans parametreleri bakımından karşılaştırmalı bir çalışma yapılmıştır.

For an operational transconductance amplifier-capacitor (OTA-C) filter implementation, such low frequencies as below 100 Hz imply large capacitors and very low transconductances. Thus, there are entirely independent angles to the problem that need to be addressed. One is the design of OTA’s with very low transconductances (typically of the order of a few nanoamperes per volt) and high linearity, while the other is the realization of very large capacitors (typically of the order of a few nanofarads) on chip . Keeping foregoing in mind, different design techniques for obtaining low transconductances, time constant multiplication schemes and large on chip capacitor implementations are analyzed in this work. Also, a comparative study has been made among this approaches in terms of performance characteristics such as power consumption, active silicon area, and signal to noise ratio.