CCII tabanlı analog devre tasarımları, benzetimleri ve deneyleri

Abstract

Bu tezde, ikinci nesil akım taşıyıcı (CCII) tabanlı çeşitli analog devreler tasarlanmıştır. Tasarlanan devrelerde pozitif tip CCII (CCII+), negatif tip CCII (CCII-), çift çıkışlı CCII (DO-CCII), pozitif tip DO-CCII (DO-CCII+), akım geri beslemeli işlemsel yükselteç (CFOA) ve eviren tip CFOA (ICFOA) aktif blokları kullanılmıştır. CFOA ve ICFOA aktif blokları CCII’lar kullanılarak kolaylıkla elde edilebilmektedir. Önerilen devrelerin benzetimleri ve deneyleri yapılmıştır. Benzetimlerde 0.18 ?m TSMC CMOS teknoloji parametreleri kullanılırken, deneylerde aktif blokların yerine AD844’ler kullanılmıştır. ICFOA tabanlı topraklanmış kapasite çarpma devresi önerilmiştir. Önerilen devre tek aktif blok ve minimum sayıda pasif eleman kullanılarak gerçekleştirilmiştir. CCII tabanlı kayıpsız yüzen bobin simülatör (SFI) ve kapasite çarpma (FCM) devreleri tasarlanmıştır. Önerilen FCM devresindeki bir direnç hariç, önerilen devrelerdeki tüm pasif elemanlar topraklanmıştır. FCM devresinde pasif eleman eşlemesine ihtiyacı yok iken, SFI devresinde tek bir pasif eleman eşlemesine ihtiyaç vardır. DO-CCII+ tabanlı yüksek dereceden gerilim modlu (VM) ve akım modlu (CM) süzgeç devreleri tasarlanmıştır. Önerilen devrelerde kullanılan tüm pasif elemanlar topraklanmıştır ve devrelerde pasif eleman eşlemesine ihtiyaç yoktur. Bir adet DO-CCII tabanlı ve iki adet CFOA tabanlı tam dalga doğrultma (FWR) devreleri önerilmiştir. Önerilen devrelerde kullanılan tüm dirençler topraklanmıştır. DO-CCII tabanlı FWR devresinin iki adet çıkışı ve CFOA tabanlı FWR devrelerinin tek çıkışı vardır. CCII tabanlı kayıpsız yüzen frekansa bağımlı negatif direnç (FDNR) devresi yapılmıştır. Önerilen FDNR devresi minimum sayıda pasif eleman kullanılarak yapılmış olup hepsi yüzen ve herhangi pasif eleman eşlemesine ihtiyaç duymamaktadır.

In this thesis, the second-generation current conveyor (CCII)-based analog circuits are proposed. The positive type CCII (CCII+), the negative type CCII (CCII-), the dual output CCII (DO-CCII), the positive type DO-CCII (DO-CCII+), the current feedback operational amplifier (CFOA), and the inverting CFOA (ICFOA) are used in the proposed circuits. CFOA and ICFOA are easily obtained from the CCIIs. Simulations and experiments are made for the proposed circuits. 0.18 ?m TSMC CMOS technology parameters are used in all the simulations, while AD844s are employed instead of the active devices of the proposed circuits in the experiments. A ICFOA-based grounded capacitance multiplier is proposed, where a single active device and minimum number of passive components are used. CCII-based lossless simulated floating inductance (SFI) and floating capacitance multiplier (FCM) circuits are designed. All the passive components are grounded in the proposed circuits except one resistor in the FCM circuit. The FCM circuit does not require any passive component matching problems, while the SFI circuit needs a single passive element matching condition. DO-CCII+ based high-order voltage mode and current mode filters are proposed. All the passive components of the proposed circuits are grounded, and they do not need any passive component matching conditions. Three full-wave rectifier (FWR) circuits are proposed. One is based on a single DO-CCII, while the others are based on two CFOAs. All the resistors are gorunded in the proposed circuits. The DO-CCII-based FWR have two outputs, while the others have one output. A CCII-based lossless floating frequency-dependent negative resistor (FDNR) circuit is proposed. A minimum number of passive components are used in the FDNR circuit, while all passive elements are floating and the FDNR circuit does not need any passive component matching conditions.