طراحی و شبیه سازی یک فیلتر پایین گذر مرتبه چهار Gm-C بر پایه معکوس کننده های CMOS با مدار تنظیم خودکار فرکانس در فناوری CMOS nm ۹۰
- سال انتشار: 1400
- محل انتشار: فصلنامه علوم و فناوری های پدافند نوین، دوره: 12، شماره: 1
- کد COI اختصاصی: JR_ADST-12-1_003
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 521
نویسندگان
دانشجوی دکتری مهندسی برق الکترونیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک
دانشیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات
استادیار، دانشکده مهندسی برق دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک
چکیده
یکی از زمینه های تحقیقاتی در پدافند نوین، سامانه های رادیویی بی سیم با توان مصرفی کم است که به طور خاص منجر به تقاضا برای فیلترهای با عملکرد بالاتر می شود. فیلترهای Gm-C به دلیل عملکرد فرکانس بالا و قابلیت مجتمع شدن در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. در این مقاله یک فیلتر پایینگذر مرتبه چهار Gm-C با مدار تنظیم فرکانس خودکار روی تراشه ارائه شده است. هسته این فیلتر یک تقویتکننده ترارسانایی عملیاتی (OTA) فرکانس بالای ولتاژ پایین بر پایه معکوسکنندههای CMOS است. برای افزایش خطینگی OTA، مدار پس خور مد مشترک (CMFB) جدیدی ارائه شده که با مدار پیش خور مد مشترک (CMFF) ترکیب شده است. همچنین در این مقاله مدار تنظیم فرکانس خودکار جدیدی ارائه شده تا از طریق تنظیم ولتاژ بالک ترانزیستورها اثرات عدم تطبیق در المانها و تغییرات دمایی بر OTA و درنتیجه فرکانس قطع فیلتر را جبران کند، درحالی که این مدار بخش کمی از توان مصرفی فیلتر را به خود اختصاص می دهد. مدارها با استفاده از فناوری CMOS nm ۹۰ TSMC و با منبع تغذیه V ۱ در نرمافزار Cadence طراحی و شبیهسازی شده است. نتایج شبیهسازی پس از جانمایی نشان می دهد بهره تفاضلی DC، بهره مد مشترک، فرکانس قطع dB ۳ و فرکانس بهره واحد OTA به ترتیب برابر با dB ۷/۳۴، dB ۲۶ ، MHz ۲۳۷ و GHz ۸/۱۳ است. فرکانس قطع فیلتر GH ۱ است و با اعمال ولتاژهای ورودی VP-P ۲/۰ دو تن، مقدار مدولاسیون داخلی مرتبه سوم (IM۳) فیلتر در فرکانس قطع فیلتر برابر با dB ۳۸ میباشد. توان مصرفی و مساحت اشغالی فیلتر به ترتیب mW ۸/۴ و mm۲ ۰۳۸/۰×۰۴۳/۰ می باشد. همچنین شبیه سازی مونت کارلو مقاومت خوب فیلتر پیشنهادی را در برابر خطاهای فرآیند ساخت نشان می دهد.کلیدواژه ها
فیلترهای Gm-C, تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی, مدار تنظیم خودکار, معکوس کننده های CMOSاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.