Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

2 2005

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: linearyzacja typu feedforward

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Active-error feedforward technique for linearization of CMOS transconductance amplifier

Szczepański S., Kozieł S.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

2005

Vol. 51, z. 3

465--477

In the paper, a novel highly linear operational transconductance amplifier (OTA) is proposed. The circuit is developed using simple differential pair transconductors and linearization technique based on an active-error feedforward concept. As a result, improved linearity of the single-input two-output OTA is obtained. SPICE simulations show that for the circuit working with a š 1.25V power supply, total harmonic distortion (THD) at 0.6Vpp is less then 0.38% in comparison to 10.0% without linearization. Moreover, the input voltage range of linear operation is increased. Power consumption of the overall circuit is 0.3mW. As an example, the linearized OTA is used to design a highly linear Gm-C filter that implements 5th order Butterworth low-pass transfer function.

W pracy przedstawiono koncepcję układową operacyjnego wzmacniacza transkonduktancyjnego CMOS o zwiększonej liniowości charakterystyk przejściowych. Proponowana struktura wzmacniacza transkonduktancyjnego opiera się na wykorzystaniu prostych transkonduktorów realizowanych za pomocą par różnicowych. Linearyzacja charakterystyki przejściowej układu następuje dzięki zastosowaniu w ścieżce „feedforward" wzmacniacza błędu. Wzmacniacz ten sterowany jest sygnałem będącym różnicą pobudzenia układu oraz sygnału wyjściowego podstawowego (nieliniowego) transkonduktora przetworzonego do postaci napięciowej. Różnica ta jest w istocie proporcjonalna do sumy składników nieliniowych w sygnale wyjściowym transkonduktora. Efekt ten warunkowany jest użyciem, jako elementu odwzoro-wującego, liniowego rezystora, który może być zrealizowany zarówno jako element dyskretny jak też monolitycznie, wewnątrz wzmacniacza operacyjnego (jest to możliwe przy zastosowaniu odpowiednich technologii, tzw. „high-resistive poly"). Sygnał wyjściowy wzmacniacza błędu zostaje następnie odjęty od sygnału wyjściowego wzmacniacza toru głównego. Przy założeniu liniowości wzmacniacza błędu powoduje to całkowite usunięcie składników nieliniowych w sygnale wyjściowym wzmacniacza głównego. W praktyce, wzmacniacz błędu realizowany jest w identycznej strukturze jak wzmaczniacz główny. Jego nieliniowość nie odgrywa jednak większej roli z uwagi na fakt, że wzmaczniacz błędu sterowany jest sygnałem, którego poziom jest znacznie niższy niż sygnał pobudzający wzmaczniacz główny. Wzmaczniacz pracujący zgodnie z opisaną wyżej koncepcją został zaprojektowany z uwzględnieniem parametrów technologii 0.35um AMS dla napięcia zasilania š1.25V. Wyniki symulacji komputerowej pokazują, że współczynnik zawartości harmonicznych (THD) dla napięcia wejściowego 0.6Vpp jest niniejszy niż 0.38% w porównaniu do 10% otrzymanych w przypadku układu nielinearyzowanego. Ponadto, układ inearyzowany wykazuje poszerzenie zakresu liniowej pracy (co należy rozumieć jako zwiększenie progu napięciowego, w którym charakterystyka przejściowa wchodzi w zakres nasycenia) w porównaniu do układu podstawowego transkonduktora. Pobór mocy układu wynosi zaledwie 0.3mW. co czyni prezentowany układ atrakcyjnym dla wielu zastosowań niskomocowych, np. w radiokomunikacji bezprzewodowej. Jako przykład, linearyzowany wzmacniacz transkonduktancyjny zastosowano do zaprojektowania filtru Gm-C implementującego maksymalnie płaską charakterystykę amplitudową 5-go rzędu. Wyniki symulacji potwierdziły, że filtr wykorzystujący wzmacniacz linearyzowany posiada znacznie lepszą liniowość niż taki sam filtr wykorzystujący podstawowy układ transkonduktora.

Active linear tunable resistance element and application to feedforward linearization of CMOS transconductance amplifier

Szczepański S., Kozieł S.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

2005

Vol. 51, z. 4

541--554

In the paper, a novel linear tunable active resistive element using MOS transistors operating in triode region is proposed. Its application to linearization of differential-pair based operational transconductance amplifier (OTA) is described. The linearization concept exploits active-error feedforward technique. SPICE simulation results show improved linearity of the single-input two-output OTA. For the circuit working with a š 1.25V power supply, total harmonic distortion (THD) at 0.6Vpp is less then 0.35% in comparison to 9.5% without linearization. Moreover, the input voltage range of linear operation is increased. Power consumption of the overall circuit is 0.6mW. The circuit exhibits very good transconductance tuning capability.

W pracy przedstawiono koncepcję układową przestrajalnego rezystora liniowego MOS wykorzystującego tranzystory pracujące w zakresie triodowym. Opracowana struktura, jak wykazały symulacje komputerowe, charakteryzuje się dobrymi właściwościami zarówno jeżeli chodzi o zakres przestrajania jak i liniowość charakterystyk przejściowych. Pozwoliło to efektywnie wykorzystać prezentowany element do linearyzacji operacyjnego wzmacniacza transkonduktancyjnego CMOS, którego struktura opiera się na prostych transkonduktorach realizowanych za pomocą par różnicowych. Linearyzacja charakterystyki przejściowej układu następuje dzięki zastosowaniu w ścieżce „feedforward" wzmacniacza błędu. Wzmacniacz ten sterowany jest sygnałem będącym różnicą pobudzenia układu oraz sygnału wyjściowego podstawowego (nieliniowego) transkonduktora przetworzonego do postaci napięciowej. Sygnał wyjściowy wzmacniacza błędu zostaje następnie odjęty od sygnału wyjściowego wzmacniacza toru głównego. Przykład wzmaczniacza pracujący zgodnie z opisaną wyżej koncepcją zaprojektowano z uwzględnieniem parametrów technologii 0.35um AMS dla napięcia zasilania š1.25V. Wyniki symulacji komputerowej pokazują, że współczynnik zawartości harmonicznych (THD) dla napięcia wejściowego 0.6Vpp jest mniejszy niż 0.35% w porównaniu do 9.5% otrzymanych w przypadku układu nielinearyzowanego. Ponadto, układ linearyzowany wykazuje poszerzenie zakresu liniowej pracy w porównaniu do układu podstawowego transkonduktora. Dzięki zastosowaniu w torze wzmacniacza błędu rezystora aktywnego możliwe jest przestrajanie, w szerokim zakresie, transkonduktancji układu. Pobór mocy układu wynosi zaledwie O.6mW, co czyni prezentowany układ atrakcyjnym dla wielu zastosowań niskomocowych, np. w radiokomunikacji bezprzewodowej oraz w filtrach aktywnych o małych zniekształceniach nieliniowych.