ELE415 Analog Tümdevreler

ELE415
Analog Tümdevreler
Ödev 2, Grup 6
(13 Aralık 2010, Süre 2 haftadır)
CMOS geçiú iletkenli÷i kuvvetlendiricileri kullanılarak, úekildeki alçak geçiren süzgeç
devresi gerçekleútirilecektir. Aktif süzgeç Butterworth karakteristi÷ini sa÷layacak ve
kesim frekansı 1MHz olacaktır.
a) Süzgecin eleman de÷erlerini belirleyiniz. (OTA e÷imleri, C1 ve C2)
b) Süzgeci oluúturmak için bir CMOS OTA devresi tasarlayınız. Besleme gerilimlerini
seçiniz, OTA’daki tranzistorların kutuplama akımlarını ve boyutlarını (W, L) belirleyiniz.
SPICE benzetim programı yardımıyla
c) tasarlamıú oldu÷unuz CMOS OTA’nın karakteristiklerini çıkartınız.
Yol gösterme:
DC karakteristikler:
- IO çıkıú akımının VID giriú gerilimiyle de÷iúimi ( bunun için çıkıúı referansa kısa
devre ediniz, giriúlerden birini referansa ba÷layınız, di÷er giriúe bir DC gerilim
kayna÷ı ba÷layarak bu kayna÷ın gerilimini uygun sınırlar içinde de÷iútiriniz).
- VO çıkıú geriliminin VID giriú gerilimiyle de÷iúimi ( bunun için çıkıúı açık devre
ediniz, giriúlerden birini referansa ba÷layınız, di÷er giriúe bir DC gerilim kayna÷ı
ba÷layarak bu kayna÷ın gerilimini uygun sınırlar içinde de÷iútiriniz).
AC karakteristikler:
- Gm e÷iminin frekansla de÷iúimi ( bunun için çıkıúı referansa kısa devre ediniz,
giriúlerden birini referansa ba÷layınız, di÷er giriúe 1V’luk bir AC gerilim kayna÷ı
ba÷layarak bu kayna÷ın geriliminin frekansını uygun sınırlar içinde de÷iútiriniz).
- ZI giriú empedansının frekansla de÷iúimi ( bunun için çıkıúı referansa kısa devre
ediniz, giriúlerden birini referansa ba÷layınız, di÷er giriúe 1V’luk bir AC gerilim
kayna÷ı ba÷layarak bu kayna÷ın geriliminin frekansını uygun sınırlar içinde
de÷iútiriniz, aynı iúlemi di÷er giriú için tekrarlayınız.).
- KV gerilim kazancının frekansla de÷iúimi ( bunun için çıkıúı açık devre ediniz,
giriúlerden birini referansa ba÷layınız, di÷er giriúe 1V’luk bir AC gerilim kayna÷ı
ba÷layarak bu kayna÷ın geriliminin frekansını uygun sınırlar içinde de÷iútiriniz).
- ZO çıkıú empedansının frekansla de÷iúimi ( bunun için giriúleri referansa
ba÷layınız, çıkıúa 1V’luk bir AC gerilim kayna÷ı ba÷layarak bu kayna÷ın
geriliminin frekansını uygun sınırlar içinde de÷iútiriniz).
d) Tasarladı÷ınız CMOS OTA yapılarını kullanarak süzgeç devresinin çalıúmasını
inceleyiniz. (Bunun için devrenin frekans e÷risini çıkartınız; geçirme bandı içinde kesim
frekansına yakın frekanslı bir sinüs iúareti uygulayıp, bu iúaretin genli÷ine farklı de÷erler
vererek çıkıú iúaretinin dalga úeklini inceleyiniz, her bir genlik de÷eri için çıkıú iúaretinde
oluúan harmonik distorsiyonunu bulunuz).
d) Elde etti÷iniz sonuçları yorumlayınız.
NOT: Yapılan hesapları, elde edilen sonuçları, bunların yorumunu kapsamlı biçimde içeren
bir rapor hazırlanacaktır. 0.35 Njm CMOS teknolojisine iliúkin model parametreleri aúa÷ıda
verilen adresten sa÷lanacaktır:
http://www.mosis.org/Technical/Testdata/menu-testdata_mep.html