YENİ OTRA-TABANLI OSİLATÖR TOPOLOJİLERİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "YENİ OTRA-TABANLI OSİLATÖR TOPOLOJİLERİ"

Fidan Hande Şahin
5 yıl önce
İzleme sayısı:

1 YENİ -TABANLI OSİLATÖR TOPOLOJİLERİ Uğur Çam Murat Aksoy 3 Oğuha Çiçekoğlu 4 Haka Kutma Doku Eylül Üiversitesi, Elektrik-Elektroik Mühedisliği, Kayaklar Kamüsü, Tõatee, 356 Buca, İmir, Türkiye ugur.cam@eee.deu.edu.tr Çukurova Üiversitesi, Elektrik-Elektroik Mühedisliği, Balcalõ, 33 Adaa, Türkiye aksoy@mail.cu.edu.tr 3 Boğaiçi Üiversitesi, Mühedislik Fakültesi, Elektrik-Elektroik Mühedisliği, 885, Bebek, İstabul,Türkiye cicekogl@bou.edu.tr 4 Istabul Tekik Üiversitesi, Elektrik-Elektroik Fakültesi, Elektroik ve Haberleşme Bölümü, 866 Maslak, İstabul, Türkiye kutma@ehb.itu.edu.tr Aahtar söcükler: Osilatörler,, Aalog Tümdevre Tasarımı ABSTRACT I this study, five ew oscillator toologies are roosed. The roosed toologies emloy sigle ad miimum umber of assive comoets. Four of them ca oerate as sigle-frequecy oscillators. The other toology is a sigle-resistacecotrolled-oscillator. They have low assive sesitivities. The oscillator circuits are isesitive to arasitic iut caacitaces ad iut resistaces due to ero iterally grouded iut termials of. The roosed toologies are simulated PSPICE rogram to verify the theoretical aalysis usig a CMOS realiatio of with MIETE.µ CMOS techology arameters.. GİRİŞ Siüsoidal osilatörler haberleşme devreleride, kotrol istemleride ve ölçme sistemleride yaygõ kullaõm alaõa sahitirler. Literatürde osilatör tasarõmõ içi öerilmiş işlemsel kuvvetledirici (OP- AMP), akõm taşõyõcõ (CCII), akõm-geribeslemeli işlemsel kuvvetledirici (CFOA), işlemsel geçiş iletkeliği kuvvetledirici (OTA) ve dört-uçlu-yüeullor (FTFN) kullaarak tasarlamõş çok sayõda gerilim-modlu osilatör toolojileri öerilmiştir [-3]. Buula birlikte, işlemsel geçiş direci kuvvetlediricisi (Oeratioal trasresistace amlifier:) ticari olarak Norto kuvvetlediricisi ismi ile üretilmesie rağme so birkaç yõla kadar aalog devre tasarõmcõlarõõ çok fala ilgisii çekmemiştir. Akõm-modlu devreleri so o yõlda çok hõla gelişmesi ve CMOS tekolojisii aalog devrelerde daha çok kullaõlmaya başlamasõ ile elamaõa ola ilgi artmaya başlamõştõr. elamaõ giriş uçlarõõ her ikisi de toraklamõş olduğuda, -tabalõ devreleri e öemli öelliği araitik kaasitelere ve direçlere duyarsõ olmasõdõr. Ayrõca -tabalõ devrelerde kullaõla direçleri, elemaõõ giriş uçlarõ akõm farkõ aldõğõda MOSFET trasistorlarda oluşa direç eşdeğerleriyle (MRC) gerçekleebilir olmasõ elamaõ öellikle aalog tümdevre tasarõmõda diğerlerie göre daha avatajlõ hale getirmektedir [4-6]. Bu çalõşmaõ esas amacõ tek kullaarak, miimum sayõda asif elema içere ayarlaabilir ve sabit frekaslõ yei osilatör toolojilerii öermektir..

2 .ÖNERİLEN DEVRELER elamaõ devre sembolü Şekil- de görülmektedir. elamaõa ait taõm bağõtõlarõ umaralõ deklemdeki gibidir. V I V V I (a) Şekil : elamaõ devre sembolü V V V R m R m I I I () elamaõ giriş uçlarõõ her ikisi de düşük emedas olarak taõmlamõştõr. Giriş uçlarõ toraklamõş devreleri e öemli öelliği araitik kaasitelere duyarsõlõğõdõr. İdeal çalõşmada R m yaklaşõk sosu olurke bu giriş akõmlarõõ eşitlemesii sağlar. Bu yüde lar işlemsel kuvvetlediriciler gibi geri-beslemeli olarak kullaõlmalõdõr [4-6]. (b) -tabalõ öerile osilatör toolojileri şekil de verilmiştir. Bu devreler içi düğüm aalileri soucuda elde edile osilasyo frekasõ ve osilasyo koşulu bağõtõlarõ ise tablo de verilmiştir. Öerile devreler literatürdeki eşdeğerleriyle ve kedi aralarõda karsõlaştõrõlmasõyla aşağõdaki souçlar elde edilmiştir. Şekil de verile ilk üç devre sabit frekaslõ osilatör tasarõmõ içi çok uygudur. Dördücü osilatör devresii osilasyo koşulu osilasyo frekasõõ bomada tek bir direç yardõmõyla ayarlaabilmektedir. Beşici osilatör devresii osilasyo frekasõ osilasyo koşuluu bomada tek bir direçle ayarlaabilmektedir. Tüm devreler kaoik yaõda olu (-kaasiteli) ve miimum direç içermektedir. (c)

3 3. SİMÜLASYON SONUÇLARI Öerile tüm devreler PSPICE rogramõ ile simüle edilerek teorik souçlar bilgisayar simülasyolarõyla doğrulamõştõr. elamaõ ticari tümdevre olarak bulumakla birlikte erformaslarõ çok iyi değildir. Çok geiş ölçekli tümleştirme içi kullaõlacak bir CMOS yaõsõ şekil 3 de verilmiştir [7]. Bu devre akõm-farkõ ala tamolamõş kuvvetledirici (CDBA) olarak öerilmekle birlikte, bu çalõşmada CDBA elamaõ ucu acõk devre edildiğide elemaõ olarak çalõşabileceğide hareketle ayõ devre olarak kullaõlmõştõr. R 3 Öerile osilatör devreleri CMOS yaõsõ kullaõlarak [7] olu çalõşmadaki trasistor geometrileri ve MIETE.µ MOS trasistor arametreleriyle simüle edilmiştir. Sekil 4 ayarlaabilir osilatöre ait simülasyo souçlarõõ göstermektedir. Sekil 5 de ise ayõ devrei osilasyo frekasõõõ bir direç ile osilasyo koşuluu bomada ayarlaõşõ gösterilmektedir. (d) Tablo : Şekil de öerile tabalõ devrelere ait osilasyo koşulu (OK) ve osilasyo frekasõ (OF) bağõtõlarõ No. OK OF.a G +C) CG.b G C +GC CG GG G +C) CG.c R 3.d G (C(G +G )+CG) 3 CGG.e G +C) CG G (G +G 3 ) (e) Şekil :Öerile -tabalõ osilatör devreleri

4 V DD M 8 M M 3 M 4 I V g M M 5 M M M 3 M 4 M 5 M 6 M 6 M 7 V w M M 9 I V g M 7 M 9 M 8 M V SS Şekil 3: Simülasyolarda kullaõla CMOS devresi Şekil 4: Şekil.e deki osilatör devresii PSPICE simulasyo rogramõ yardõmõyla elde edile ama domei davraõşõ ( KΩ, R 3 KΩ, F, F)

5 Frequecy(H) 4E+6 3E+6 E+6 E+6. E+ R3(K) Şekil 5: Şekil.e deki devresii osilasyo frekasõõ bir direç yardõmõyla osilasyo koşuluu bomada ayarlamasõ 4. SONUÇLAR Bu çalõşmada, beş yei -tabalõ osilatör devreleri öerilmiştir. Öerile devreleri hesi tek bir içermektedir. Pasif elema sayõlarõ sabit frekaslõ, ayarlaabilir frekaslõ ve ayarlaabilir osilasyo koşullu devreler içi miimum sayõdadõr. Öerile tüm osilatörler aktif elemaõ araitik giriş kaasiteleri ve direçlerie karsõ duyarsõdõr. PSPICE simülasyou soucuda elde edile souçlar teorik aalileri doğrulamõştõr. Öerile yei osilatörleri elemalarõyla geçekleştirilebilecek muhtemel aalog tümdevre ve sistem uygulamalarõda yararlõ olabileceğii düşümekteyi. Aalog Itegrated Circuit ad Sigal Processig, vol. 4, o. 3,. 3-38, [4] Salama, K. N. ad Solima A. M., CMOS oeratioal trasresistace amlifier for aalog sigal rocessig alicatios, Microelectroics Joural, vol. 3, , 999. [5] Che J., Tsao H., Liu S ad Chui W, Parasitic caacitace isesitive curretmode filters usig oeratioal trasresistace amlifier, IEE Proc. Circuit Devices ad Systems, vol. 4, o. 3,. 86-9, 995. [6] Che J., Tsao H. ad Che C., Oeratioal trasresistace amlifier usig CMOS techology, Electroics Letters, vol. 8, o., , 99. [7] Toker A, Öoğu S., Çiçekoğlu O. ad Acar C., 'Curret-mode all-ass filters usig curret differecig buffered amlifier ad ew high-q badass filter cofiguratio', IEEE Trasactio o Circuits ad Systems-II: Aalog ad Digital Sigal Processig, vol. 47, , TEŞEKKÜR Bu çalõşma Doku Eylül Üiversitesi, Araştõrma Fou tarafõda.kb.fen.65 kodu ile kõsme desteklemektedir. Verdikleri destek dolayõsõyla teşekkür ederi. KAYNAKLAR [] Çam U., Kutma H., Acar C, O the realisatio of OTA-C oscillators, It. Joural of Electroics, vol. 85, , 998. [] Celma S., Martie P. A., Carlosea A., Miimal realiatio for sigle resistace cotrolled siusoidal oscillator usig sigle CCII, Electroics Letters, vol. 8, , 99. [3] Çam U., Toker A., Çiçekoğlu O., Kutma H, Curret-mode high outut imedace cofiguratio emloyig sigle FTFN,

Benzer belgeler

YENİ BİR BİPOLAR DEĞİŞTiRİLMİŞ ÜÇÜNCÜ KUŞAK AKIM TAŞIYICI (MCCIII) YAPISI, KARAKTERİZASYONU VE UYGULAMALARI

YENİ BİR BİPOLAR DEĞİŞTiRİLMİŞ ÜÇÜNCÜ KUŞAK AKIM TAŞIYICI (MCCIII) YAPISI, KARAKTERİZASYONU VE UYGULAMALARI ENİ BİR BİPOLAR DEĞİŞTiRİLMİŞ ÜÇÜNCÜ KUŞAK AKIM TAŞIICI () APISI, KARAKTERİZASONU E UGULAMALARI Seçkin BODUR 1 Hakan KUNTMAN 2 Oğuzhan ÇiÇEKOĞLU 3 1, 2 İstanbul Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik