Design of linear CMOS OTA using a current addition/subtraction technique

• Autorzy: Kozieł S. , Szczepański S.

Warianty tytułu

PL

Projektowanie liniowych operacyjnych wzmacniaczy transkonduktacyjnych (OTA) CMOS z wykorzystaniem techniki sumowania/odejmowania prądów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An analytical design method based on a current addition/subtraction technique used to realise a linear CMOS OTA is developed. Design trade-offs are discussed and a circuit example employing three differential MOS pairs is presented. The linearity and input voltage range is significantly improved over the single pair transconductor based OTA. SPICE simulation results show that for a power supply [+,-] 2.5 V, the Total Harmonic Distortion at 2.5 V_pp is less than 0.5%.

PL

Liniowe operacyjne wzmacniacze transkonduktacyjne (ang. Operational Transconductance Amplifier - OTA) CMOS są szeroko wykorzystywane w projektowaniu współczesnych analogowych i analogowocyfrowych systemów przetwarzania sygnałów. Jednym z głównych czynników ograniczających ich potencjalne zastosowania, na przykład w analogowych filtrach CMOS OTA-C czasu ciągłego, jest niewielka liniowość charakterystyk przejściowych. W mniejszej pracy zaprezentowano w pełni analityczną metodę projektowania wzmacniaczy operacyjnych OTA o zwiększonej liniowości wykorzystując proste modele kwadratowe tranzystorów CMOS. Przeprowadzone w szerokim zakresie badania symulacyjne za pomocą programu PSPICE potwierdziły, że uzyskane na drodze teoretycznej wartości parametrów projektowych stanowią bardzo dobry punkt startowy do projektowania układu z uwzględnieniem efektów drugiego rzędu, co świadczy o praktycznej przydatności opracowanej metody projektowania. W części końcowej pracy przedstawiono pełny schemat układowy operacyjnego wzmacniacza transkonduktacyjnego wraz z rezultatami symulacji komputerowych (symulacje przeprowadzono z uwzględnieniem wymagań technologicznych procesu 0.5 µm HP AMOS14TB, MOSIS). Uzyskane wyniki potwierdziły wysoką liniowość chrakterystyk przejściowych (THD<0.5% przy pobudzeniu sinusoidalnym 2.5 V_pp o częstotliwości 5 MHz). Również wartości innych parametrów takich jak CMRR, PSRR i DR wskazują, że proponowane rozwiązanie układowe jest konkurencyjne w stosunku do rozwiązań prezentowanych wczesniej w literaturze przedmiotu.

Słowa kluczowe

EN

operational transconductance amplifier; transconduktor; CMOS integrated circuit

PL

transkonduktancyjny wzmacniacz operacyjny; transkonduktor; układ scalony CMOS

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN SA
• Czasopismo: Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 47, z. 1
• Strony: 121--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Kozieł S.

autor

Szczepański S.

• Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics, Technical University of Gdańsk