DDCC tabanlı analog devrelerin tasarımı ve benzetimi

Abstract

Bu tezde, diferansiyel fark akım taşıyıcı (DDCC) tabanlı iki yeni topraklanmış immitans fonksiyon simülatörü (IFS) devresi, sadece bir DDCC ve sadece topraklanmış pasif elemanlar kullanılarak tasarlanmıştır. Buna ek olarak, iki yeni yüzen IFS devresi, topraklanmış IFS tasarımlarından elde edilmiştir. Uygulama örneği olarak, akım modlu (CM), gerilim modlu (VM) bant geçiren (BP) süzgeç devreleri ve kuadratör osilatör (QO) devresi, topraklanmış IFS devresinden türetilmiştir. Ayrıca, VM BP süzgeç devresi için deney yapılmıştır. DDCC tabanlı yeni bir topraklanmış endüktans simülatörü (SGI) tasarımı yapılmıştır. İkinci dereceden CM alçak geçiren (LP), yüksek geçiren (HP) ve BP süzgeç cevapları tasarlanan SGI devresinden elde edilmiştir. Eksi tipli DDCC (DDCC-) tabanlı seri kayıplı, paralel kayıplı ve negatif kayıpsız yüzen endüktans simülatörü (SFI) devreleri tasarlanmıştır. Her bir SFI tasarımı, minimum sayıda pasif elemandan oluşmaktadır. SFI tasarımından türetilen ikinci dereceden CM ve VM LP süzgeç devreleri, dördüncü dereceden CM Butterworth LP, ikinci dereceden CM HP süzgeç ve RLC rezonatör devreleri uygulama olarak verilmiştir. DDCC tabanlı iki yeni birinci dereceden tüm geçiren (AP) süzgeç devresi tasarlanmıştır. Tasarlanan her bir AP süzgeç devresi yüksek giriş empedansına ve bir ucu topraklı kondansatöre/ kondansatörlere sahiptir. Tasarlanan AP süzgeçlerinden türetilen iki QO devresi uygulama örnekleri olarak verilmiştir. Tezdeki bütün benzetimler, SPICE programı aracılığıyla 0.13 ?m IBM ve 0.18 ?m TSMC CMOS teknoloji parametreleri kullanılarak gerçeklenmiştir. Ayrıca, devrelerin performansını göstermek için bazı deneysel çalışmalara da yer verilmiştir.

In this thesis, two novel grounded immittance function simulators (IFSs) employing only grounded passive elements and one differential difference current conveyor (DDCC) are developed. Moreover, two new floating IFSs are obtained from the grounded ones. A current-mode (CM), a voltage-mode (VM) band-pass (BP) filters and a quadrature oscillator (QO) are derived from the grounded IFS. Besides, the VM filter experiment is performed. A new simulated grounded inductor (SGI) circuit including a single DDCC is proposed. Second-order CM low-pass (LP), high-pass (HP) and BP filters are derived from the proposed SGI circuit. Three new simulated floating inductor (SFI) circuits containing a single minustype DDCC (DDCC-) are proposed. These SFIs are series lossy, parallel lossy and negative lossless ones. Each of the proposed SFIs is composed of a minimum number of passive elements. Second-order CM and VM LP filters, a fourth-order CM Butterworth LP, a second-order CM HP filters and an RLC resonant circuit are derived from the proposed SFIs. Two new DDCC based first-order all-pass filters (AP) are proposed. Each of the proposed AP filters has the feature of high input impedance and grounded capacitor(s). As application examples, two QO circuits derived from the proposed AP filters are given. All the simulations are achieved via SPICE program by using 0.13 ?m IBM and 0.18 ?m TSMC CMOS technology parameters. Some experimental results are given in order to show the performances.