طراحی یک فیلتر چند منظورهGM-C زیر یک ولت با توان مصرفی پایین و عملکرد در ناحیه زیرآستانه

در این مقاله یک ساختارجدید برای فیلترهای فعال چندمنظوره(Universal) GM-C آورده شده است. این فیلتردو مجذوری (biquad) پیشنهاد داده شده میتواند بدون هیج گونه مبدلی در هرچهارمد ( مدهای ولتاژ، جریان، ترارسانایی وترامقاومتی) با عملکردی مناسب، تمامی پاسخ های فیلتری بالاگذر(High Pass) ، پایین گذر (Low Pass)، میان گذر (Band Pass)، میان نگذر(Band Stop) و تمام گذر(All Pass) را به صورت همزمان پیاده سازی نماید. توپولوژی فیلترآورده شده درمد ولتاژ دارای یک ورودی و پنج خروجی میباشد. تعداد ورودی و خروجی ها در مد جریان همانند مد ولتاژ میباشد. استفاده از مدارهدایت انتقالی OTA که درناحیه زیرآستانه (Sub-Threshold) کارمیکند، سبب کاهش توان مصرفی فیلترپیشنهاد داده شده است. در این ساختاراز دوخازن زمین شده استفاده شده است که علاوه برکاهش اثرات پارازیتی، سبب سادگی درساخت تراشه میگردد. ازدیگرخصوصیات فیلترپیشنهاد شده میتوان به قابلیت تنظیم پذیری الکترونیکی پارامترهای فرکانس مرکزی ωo و ضریب کیفیت Q وهمچنین حساسیت های کم آن اشاره کرد. فیلترپیشنهاد داده شده توسط نرم افزارHSPICE و با مدل ترانزیستوری 0.18 µm CMOS شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که توپولوژی فیلترپیشنهاد داده شده با ولتاژ تغذیه VDD =-VSS= 0.35 V و با انتخاب کردن مقادیرخازن های C1=C2=5 pF دارای فرکانس مرکزی 100 KHZ و توان مصرفی 638.5 nw می باشد.

Keywords:

فیلتر چند منظوره , Universal GM-C Filter , زیرآستانه , Sub-threshold