Logaritmik ortam süzgeçlerinin ideal olmayan karakteristiklerinin incelenmesi

Abstract

Logaritmik ortam süzgeçleri, daha genel adıyla ELIN süzgeçler akım modlu, sürekli zamanlı, aktif devreler kategorisindedirler. Bu yapı doğrudan transistörlerin doğal akım-gerilim ilişkisini kullanır. Bu ilişki, üstel bir ilişkidir. Klasik olarak logaritmik ortam süzgeçlerinde transistörler ideal varsayılmaktadır. Örneğin beyaz akımı sıfır ve ileri yön akım kazancı sonsuz kabul edilmektedir. Ama gerçekte transistörler doğrusal olmayan karakteristiklere sahiptir. Bu karakteristikler devrenin doğrusal performansını etkilemekle kalmaz aynı zamanda harmonik distorsiyon da yaratırlar. Bu çalışmanın amacı transistörlerin doğrusal olmayan karakteristiklerinin logaritmik ortam süzgeçlerine etkisini incelemektir. Bu etkilerin incelenebilmesi için genel bir durum uzayı sentezi yöntemi kullanılmıştır. Çalışmada her bir transistorün ideal olmadığı durum ayrı ayrı ele alınarak her bir transistorün süzgeç devresine etkisi ayrı ayrı incelenmiştir. Çalışmalar A sınıfında birinci derece alçak geçiren süzgeç devresi ile AB sınıfında birinci derece alçak geçiren süzgeç devresi üzerinde gerçekleştirilmiştir. Çalışmalarda kullanılan durum uzayı sentez yöntemiyle elde edilen veriler, bazı devre parametrelerine nümerik değerler verilerek MATLAB yazılımı ile nümerik sonuçlara dönüştürülmüş ve bu sonuçlar PSpice devre benzetim yazılımı ile yapılan analizde elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Böylece kullanılan yöntemin uygunluğu hakkında yorum yapılabilmiştir. Bu çalışmanın ileride yapılacak çalışmalara ışık tutabilmesi ümit edilmektedir.

Log Domain filters, more generally ELIN filters are a category of current-mode, continuous-time, active filters. This structure directly uses transistors? natural current-voltage relationship. This relatioship is exponential. Transistors are assumed to be ideal in conventional Log Domain filters. For example base current is zero, forward current gain is infinite. However, in reality transistors have some nonideal characteristics. These characteristics not only effect the circuit's linear performance, also create harmonic distortion. The objective of this study is to investigate the effects of transistors? nonlinear characteristics to Log Domain filters. To investigate these effects, a general state space method is used. In this study, each transistors? nonideal characteristics? effects handled seperately. These analyses are performed on class A first order low pass filter and class AB first order low pass filter. Assigning values to some circuit parameters and using the equations obtained from state space method, these equations converted to numerical values with MATLAB and these results compared with the results obtained from PSpice circuit simulation software. So that, the method used could be commented. It is expected that, this study would lead future studies.