Programowalny zlinearyzowany wzmacniacz transkonduktacyjny CMOS

• Autorzy: Szczepański S. , Pankiewicz B. , Kozieł S.

Warianty tytułu

EN

Programmable linearized CMOS OTA for fully differential continuous-time filter design

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę linearyzacji wzmacniacza transkonduktancyjnego CMOS wykorzystującą sprzężenie w przód. Zaproponowany wzmacniacz składa się ze wzmacniaczy różnicowych MOS oraz rezystora służącego jako odniesienie. W rezultacie otrzymujemy efektywną metodę linearyzacji charakterystyk przejściowych wzmacniacza transkonduktancyjnego. Programowanie wartości transkonduktancji wzmacniacza realizowane jest z zastosowaniem techniki programowalnych luster prądowych. Symulacje elektryczne przy użyciu pakietu SPICE dla technologii AMS CMOS 0.35[mi]m i zasilaniu pojedynczym napięciem 3V dają zniekształcenia THD przetwarzanego sygnału o wartości międzyszczytowej 1Vpp mniejsze niż -35.8dB dla zmian temperatur pracy od -30°C do +90°C. Zakres liniowej pracy wynikowego wzmacniacza jest szerszy niż stosowanych do jego budowy par MOS. Pobór mocy wynosi 0.76mW.

EN

In this paper, a feed forward linearization method for programmable CMOS Transconductance Operational Amplifier (OTA) is described. The proposed circuit technique is developed using simple source-coupled differential pair transconductors and linear reference resistor (R). As a result, an efficient linearization of a transfer characteristic of the OTA is obtained. The gm - programmability of the developed OTA was obtained using a programmable current mirror array technique. SPICE simulations show that for 0.35 [mi]m AMS CMOS process with a single +3 V power supply, total harmonic distortion (THD) at 1Vpp and temperature range from -30°C to +90°C is less than -35.8dB. Moreover the input voltage range of linear operation is increased. rower consumption of the linearized OTA circuit is 0.76 mW.

Słowa kluczowe

PL

metoda linearyzacji wzmacniacza; programowalny wzmacniacz transkonduktacyjny

EN

linearization method; CMOS; OTA

• Wydawca: Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 15
• Strony: 225--230
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczepański S.

autor

Pankiewicz B.

autor

Kozieł S.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki Telekomunikacji i Informatyki, Katedra Systemów Mikroelektronicznych, Gdańsk ul. Narutowicza 11/12

Bibliografia

• [1] R. Schaumann, M.S. Ghausi and K.R. "Design of Analog Filters, Passive, Active RC, and Switched Capacitor", Prentice-Hall, New York, 1990.
• [2] Y. Tsividis, J.O. Voorman, "Integrated continous-time filters: principles, design, and application", IEEE Press, 1993.
• [3] P. Hasler, and C.M. Twigg, "An OTA-based Large-Scale Field Programmable Analog Array (FPAA) for faster On-Chip Communication and Computation", in Proc. IEEE Int. Symp .Circuits Syst., 2007, vol. I, pp. 177-180.
• [4] B. Pankiewicz, M. Wojcikowski, S. Szczepanski and Y. Sun, "A Field Programmable Analog Array for CMOS Continuous-Time OTA-C Filter Applications", IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 37, No. 2, pp.125-136, Feb. 2002.
• [5] P. Wambacq and W. Sansen, "Distortion Analysis of Analog Integrated Circuits", Kluwer Academic Publishers, 1998.
• [6] A.B. Grebene, Bipolar and MOS Analog Integrated Circuit Design, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1984.
• [7] B. H. Thandri and J.Silva-Martinez, "A robust feedforward compensation scheme for multistage operational transconductance amplifiers with no Miller capacitors", IEEE J. Solid Stale Circuits, 38(2), pp. 237-243, 2003.
• [8] S. Szczepanski, S. Koziel, "Phase compensation scheme for feedforward linearized CMOS operational transconductance amplifier", Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, vol.52, no.2, pp. 141-148, 2004.
• [9] G. Di Catalo, G. Palumbo, and S. Stivala, "New CMOS current mirrors with improved high-frequency response", Int. J. Circuit Theory and Applications, Vol. 21, pp. 443-450, 1993.