亚太经合组织gydF4y2Ba 主动和被动电子元件gydF4y2Ba 1563 - 5031gydF4y2Ba 0882 - 7516gydF4y2Ba HindawigydF4y2Ba 10.1155 / 2017/4274791gydF4y2Ba 4274791gydF4y2Ba 研究文章gydF4y2Ba 一个新的CMOS可控阻抗乘数大乘法因子gydF4y2Ba http://orcid.org/0000 - 0002 - 5489 - 958 xgydF4y2Ba Al-AbsigydF4y2Ba 姆尼尔。gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 哈桑gydF4y2Ba s . m . RezaulgydF4y2Ba EE部门gydF4y2Ba 法赫德国王大学的石油和矿产gydF4y2Ba 达兰gydF4y2Ba 沙特阿拉伯gydF4y2Ba kfupm.edu.sagydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 08年gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 23gydF4y2Ba 01gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba 02gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 版权©2017姆尼尔Al-Absi。gydF4y2Ba 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。gydF4y2Ba

本文提出了一种新的紧凑使用CMOS技术可控阻抗乘数。的设计是基于使用translinear原则使用场效应管在阈下的地区。阻抗的值将被控制的偏置电流使用。阻抗可以根据需要扩充或缩减。提出了设计的功能仿真证实了使用BSIM3V3金属氧化物半导体模型在坦纳Tspice 0.18gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米台积电CMOS工艺技术。仿真结果表明,该设计是正常运作与可调倍数因子从0.1到100倍。应用建议的乘数低通和高通滤波器的设计也包括在内。gydF4y2Ba

 法赫德国王大学的石油和矿产gydF4y2Ba 131066年gydF4y2Ba 1。介绍gydF4y2Ba

电容乘法器电路是一个有用的构建块在很多大规模集成(VLSI)模拟电路,尤其是对有源RC滤波器和振荡器的设计和取消寄生的元素。为生物医学信号处理应用的领域非常低的频率使用过滤器(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba]。在这样一个过滤器,一个大时间常数是必需的,这意味着大电容值和/或电阻是必需的。然而,在集成电路设计,实现如此大时间常数将不接受由于需要大面积的芯片,功耗大。一个更可行的解决方案是使用物理电容器或小电阻和扩大使用一个简单的电路。有许多impedance-scaling电路发表在公开文献[gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba]。在[gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba),一个基于运算跨导放大器(OTA)的可调gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 乘数。设计仅供电容器扩大,它使用三个ota倍增系数的调整使用在线旅行社的偏置电流。中展示了一个阻抗标量(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba利用场效应管)。这将需要一个小面积的芯片。然而,比例因子是由晶体管的纵横比。这意味着,一旦捏造,比例因子是无法控制的。设计报告(gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba)使用三个电流控制电流放大器除了外部电阻器。使用当前输送机通用导抗功能模拟器是在(gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba]。在这个设计三个CCIIs。此外,外部电阻是用来控制增殖的因素。在[gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba基于当前的输送机gydF4y2Ba RgydF4y2Ba -,-gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 乘法器电路开发。的值gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 由两个电阻控制。在[gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba提出了一个增强的接地电容倍增器。使用微分放大器的设计是基于当前扩展指数。在[gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba当前的输送机和双核gydF4y2Ba xgydF4y2Ba 当前的输送机。gydF4y2Ba

本文提出了一个新的阻抗标量。设计可以向上和向下扩展的电容和电阻。gydF4y2Ba

 2。提出了阻抗乘数gydF4y2Ba

该设计的框图如图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。它由一个电流放大器,电压缓冲器,阻抗比例gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 。参照图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba,所看到的等效阻抗电压源gydF4y2Ba VgydF4y2Ba xgydF4y2Ba 是由gydF4y2Ba (1)gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 情商gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba xgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba xgydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba xgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ogydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 放大器的输出是由gydF4y2Ba (2)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba GgydF4y2Ba ×gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 放大器的增益。如果电流放大器的输入阻抗很小相比gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ,那么当前gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 通过阻抗gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 可以近似gydF4y2Ba (3)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba xgydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 结合(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba),(gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba),的等效阻抗gydF4y2Ba (4)gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 情商gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba GgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 该设计的电路图如图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba。四场效电晶体M1-M4和调节级联形成translinear循环输入低输入阻抗串联gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 。mosfet的阈下的地区的偏见,这将提供高输出阻抗,因此加强转角频率越低。所有的偏置电流设计使用简单的电流镜。所使用的缓冲区是一个two-MOSFET缓冲区和图所示gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

该设计的框图。gydF4y2Ba

线路图的设计。gydF4y2Ba

线路图的缓冲区。gydF4y2Ba

参照图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba应用在任一瞬间,translinear循环收益率gydF4y2Ba (5)gydF4y2Ba VgydF4y2Ba GSgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba VgydF4y2Ba GSgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba GSgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba +gydF4y2Ba VgydF4y2Ba GSgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba NMOS操作给出了阈下的漏极电流gydF4y2Ba (6)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba egydF4y2Ba VgydF4y2Ba GSgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba TgydF4y2Ba hgydF4y2Ba /gydF4y2Ba ngydF4y2Ba VgydF4y2Ba TgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 是饱和电流,gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 是污因子,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba TgydF4y2Ba 是热电压。gydF4y2Ba

操作MOSFET的阈下的模式,必须满足以下条件:gydF4y2Ba (7)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba ≪gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba DSgydF4y2Ba >gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba VgydF4y2Ba TgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 从(gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba),gate-to-source电压是由gydF4y2Ba (8)gydF4y2Ba VgydF4y2Ba GSgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ngydF4y2Ba VgydF4y2Ba TgydF4y2Ba lngydF4y2Ba ⁡gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2Ba TgydF4y2Ba hgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 结合(gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba),很容易写gydF4y2Ba (9)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 等效阻抗gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba egydF4y2Ba 问gydF4y2Ba 在终端gydF4y2Ba xgydF4y2Ba 可如果一个交流电压源应用和交流电流gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ogydF4y2Ba 包括在分析中。因此,(gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba)可以写成gydF4y2Ba (10)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ogydF4y2Ba +gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 或gydF4y2Ba (11)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ogydF4y2Ba +gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba =gydF4y2Ba GgydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba GgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba /gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

如果gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba =gydF4y2Ba GgydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,然后gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ogydF4y2Ba =gydF4y2Ba GgydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

参照图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba在节点的阻抗gydF4y2Ba xgydF4y2Ba 是由gydF4y2Ba (12)gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 情商gydF4y2Ba =gydF4y2Ba vgydF4y2Ba xgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba xgydF4y2Ba =gydF4y2Ba vgydF4y2Ba xgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ogydF4y2Ba =gydF4y2Ba vgydF4y2Ba xgydF4y2Ba GgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba =gydF4y2Ba vgydF4y2Ba xgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 自gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 远远大于消耗的阻抗gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,然后gydF4y2Ba vgydF4y2Ba xgydF4y2Ba /gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ≈gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ,(gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba)可以写成gydF4y2Ba (13)gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 情商gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 很明显(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba电路实现了一个可调阻抗标量),这是使用控制参数调优gydF4y2Ba GgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba /gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 。如果gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 取而代之的是一个电容器吗gydF4y2Ba (14)gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 情商gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 很明显(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba),一个电容倍增器。gydF4y2Ba

如果gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 取而代之的是一个电阻呢gydF4y2Ba (15)gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 情商gydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 方程(gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba)实现了一个可调电阻,可调的控制变量gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 。电阻器可以向上或向下扩展。gydF4y2Ba

 3所示。仿真结果gydF4y2Ba

提出了电路模拟使用Tanner Tspice 0.18gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米台积电CMOS技术和BSIM3v3 MOSFET模型。为了证明这个概念,电路被配置为低通滤波器gydF4y2Ba RgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ΩgydF4y2Ba 和电容可以上下比例是5 pF。晶体管的宽高比是7/2的偏置电流和缓冲设置gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba = 1gydF4y2Ba μgydF4y2Ba一个和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba = 0.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba答:±0.75 V的电路操作。的偏置电流gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,当前gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba =gydF4y2Ba GgydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 从100到0.1是横扫。块的模拟结果提出了设计和理论图所示gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

块模拟电容和理想情况。gydF4y2Ba

很明显从提议的情节gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 乘数是正常工作。5 pF电容器是扩大到500 pF和0.5 pF。gydF4y2Ba

就会出现,从图gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba有理想情况和提出设计之间的偏差。这种偏差是由于近似(制造gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba),我们假设节点的输入阻抗gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 远小于gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ,除了缓冲电路的输出阻抗。gydF4y2Ba

提出设计可用于频率范围从10赫兹至7 KHz,如图gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

而理想阻抗和相位和提议的设计。gydF4y2Ba

提出了模拟电路的瞬态分析。100 mv的输入信号幅度和5 KHz频率被应用到一个理想的输入和模拟电路。理想的输出电压和模拟设计如图gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba。很明显,该电路正常工作。gydF4y2Ba

模拟的瞬态响应。gydF4y2Ba

提出了设计的性能与先前发表的作品,总结在表gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。从表中可以看出该设计优于所有的可控性,芯片面积和频率范围,下限在哪里10 Hz,让它有吸引力在非常低的频率非常低的频率过滤等应用程序。gydF4y2Ba

性能比较。gydF4y2Ba

技术(gydF4y2Ba µgydF4y2Ba米)gydF4y2Ba 乘法因子gydF4y2Ba 电力消耗gydF4y2Ba 区(毫米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba 频率范围gydF4y2Ba 实验和模拟gydF4y2Ba
裁判(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 0.35gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba NAgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba 400 hz - 70千赫gydF4y2Ba 模拟gydF4y2Ba
裁判(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 10.8兆瓦gydF4y2Ba 0.0297gydF4y2Ba NAgydF4y2Ba 模拟gydF4y2Ba
裁判(gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 0.50gydF4y2Ba 28gydF4y2Ba 1.32兆瓦gydF4y2Ba 0.07gydF4y2Ba NAgydF4y2Ba 仿真和实验gydF4y2Ba
裁判(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 0.35gydF4y2Ba 50gydF4y2Ba 0.2兆瓦gydF4y2Ba NAgydF4y2Ba NAgydF4y2Ba 模拟gydF4y2Ba
这项工作gydF4y2Ba 0.18gydF4y2Ba 可控gydF4y2Ba-200 - 0.1gydF4y2Ba 20gydF4y2Ba µgydF4y2BaWgydF4y2Ba 0.0030gydF4y2Ba 10 Hz-7千赫gydF4y2Ba 模拟gydF4y2Ba
4所示。不理想的分析gydF4y2Ba

图所示的错误gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba研究了通过小信号分析。图的小信号等效电路gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba如图gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba。不包括寄生电容,因为这种设计适用于低频应用程序。gydF4y2Ba

小信号等效电路的方法gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 乘数。gydF4y2Ba

利用常规分析,等效阻抗的节点gydF4y2Ba VgydF4y2Ba XgydF4y2Ba 是由gydF4y2Ba (16)gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 情商gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba XgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba XgydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba dgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba XgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba +gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba bgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba /gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba /gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba /gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba /gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba bgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba bgydF4y2Ba +gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba bgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba /gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 比较(gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba),控制变量gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 是由gydF4y2Ba (17)gydF4y2Ba GgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba bgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba /gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba /gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba /gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba bgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba +gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba bgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba bgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba /gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 方程(gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba)是模拟使用MATLAB和和坦纳模拟仿真结果一致。这证实了分析的正确性。gydF4y2Ba

为了方便设计人员使用(gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba),进行了简化如下:gydF4y2Ba

的跨导和输出导纳MOSFET阈下给出的操作如下:gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba /gydF4y2Ba ngydF4y2Ba VgydF4y2Ba TgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ggydF4y2Ba dgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba =gydF4y2Ba λgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba DgydF4y2Ba ;然后使用常规分析,(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba可以减少)gydF4y2Ba (18)gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba egydF4y2Ba 问gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba GgydF4y2Ba +gydF4y2Ba ngydF4y2Ba VgydF4y2Ba TgydF4y2Ba GgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 很明显(gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba),第二项是错误的来源,这将是一个偏置电流的函数gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 。如果偏置电流的误差可以最小化gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 是增加了。gydF4y2Ba

4.1。稳定性分析gydF4y2Ba

拟议的低频电路设计应用mosfet阈下的模式操作。因此,寄生参数不会影响电路的稳定性。使用(gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba)和替换gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 电容,只有一个杆:gydF4y2Ba (19)gydF4y2Ba wgydF4y2Ba pgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba /gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 4gydF4y2Ba ≈gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 但gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba =gydF4y2Ba GgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

方程(gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba)可以写成gydF4y2Ba (20)gydF4y2Ba wgydF4y2Ba pgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba GgydF4y2Ba ×gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 很明显(gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba),极取决于乘数gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

 5。应用程序gydF4y2Ba

提出的设计是用于设计一个RC低通滤波器截止频率为31.8赫兹。提出了设计中使用的参数gydF4y2Ba CgydF4y2Ba = 5 pF,gydF4y2Ba RgydF4y2Ba = 10梅格电阻器,偏置电流gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2。5gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,倍增系数gydF4y2Ba GgydF4y2Ba =gydF4y2Ba One hundred.gydF4y2Ba 。很明显从仿真结果如图gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba使用提出的滤波器设计gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 乘数是在结束协议与无源RC低通滤波器的频率响应。同样清楚的是,该设计将正常工作在低频应用,如生物电路与系统。gydF4y2Ba

低通滤波器的频率响应:获得(a)和(b)相移。gydF4y2Ba

提出设计用作抵抗乘数RC高通滤波器的设计和可控的截止频率。5 pf使用的电容,电阻的比例是10,梅格和偏置电流gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba = 100 nA。控制参数gydF4y2Ba GgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 、0.5和0.9。仿真结果如图gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba表明该设计是密切与无源RC高通滤波器增益和相移。gydF4y2Ba

高通滤波器的频率响应:获得(a)和(b)相移。gydF4y2Ba

 6。结论gydF4y2Ba

一个新的简单和紧凑的阻抗乘数。被动元件的设计是免费的。乘法的因素是可控的范围从0.1到100年,这是大比之前报道的设计。该电路可用于电容或阻力。我们相信发达的设计将是一个很好的在集成电路设计为应用程序构建块大时间常数是必需的。gydF4y2Ba

 的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba

 确认gydF4y2Ba

这工作是一个部分研究工作的结果由KFUPM资助,项目没有。在131066年。gydF4y2Ba

 StottsgydF4y2Ba l . J。gydF4y2Ba 介绍植入式生物医学集成电路设计gydF4y2Ba IEEE电路和设备杂志gydF4y2Ba 1989年gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba 10.1109/101.17234gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0024479756gydF4y2Ba 艾哈迈德gydF4y2Ba m . T。gydF4y2Ba 汗gydF4y2Ba 我一个。gydF4y2Ba MinhajgydF4y2Ba N。gydF4y2Ba 新颖的电子可调C-multipliersgydF4y2Ba 电子信件gydF4y2Ba 1995年gydF4y2Ba 31日gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 10.1049 / el: 19950018gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0029636093gydF4y2Ba Silva-MartinezgydF4y2Ba J。gydF4y2Ba Vazquez-GonzalezgydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 阻抗标量IC活跃的过滤器gydF4y2Ba 《IEEE国际研讨会在ISCAS’98电路与系统()gydF4y2Ba 1998年6月gydF4y2Ba 美国加州蒙特利gydF4y2Ba 151年gydF4y2Ba 154年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0031639360gydF4y2Ba Abuelma 'AttigydF4y2Ba m . T。gydF4y2Ba TasadduqgydF4y2Ba n。gydF4y2Ba 电子可调电容乘法器和频率相关负阻模拟器使用电流控制电流的输送机gydF4y2Ba 微电子学杂志gydF4y2Ba 1999年gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 869年gydF4y2Ba 873年gydF4y2Ba 10.1016 / s0026 - 2692 (99) 00025 - 7gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0032670666gydF4y2Ba Solis-BustosgydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba Silva-MartinezgydF4y2Ba J。gydF4y2Ba MalobertigydF4y2Ba F。gydF4y2Ba Sanchez-SinenciogydF4y2Ba E。gydF4y2Ba 一个60-dB动态范围CMOS sixth-order 2.4 hz医学应用的低通滤波器gydF4y2Ba IEEE电路和系统II:模拟和数字信号处理gydF4y2Ba 2000年gydF4y2Ba 47gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 1391年gydF4y2Ba 1398年gydF4y2Ba 10.1109/82.899631gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0034459330gydF4y2Ba CicekolugydF4y2Ba O。gydF4y2Ba 可能性gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba KuntmangydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 通用导抗函数模拟器使用当前的输送机gydF4y2Ba 电脑和电子工程gydF4y2Ba 2001年gydF4y2Ba 27gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 227年gydF4y2Ba 238年gydF4y2Ba 10.1016 / s0045 - 7906 (00) 00018 - 5gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0035341817gydF4y2Ba 汗gydF4y2Ba 答:一个。gydF4y2Ba BimalgydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 戴伊gydF4y2Ba K·K。gydF4y2Ba 罗伊gydF4y2Ba 美国年代。gydF4y2Ba 基于当前的输送机的R -和C-multiplier电路gydF4y2Ba AEU-Archiv毛皮Elektronik UbertragungstechnikgydF4y2Ba 2002年gydF4y2Ba 56gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 312年gydF4y2Ba 316年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0036411006gydF4y2Ba KulejgydF4y2Ba T。gydF4y2Ba 在CMOS技术调节电容倍增器gydF4y2Ba 学报》第16届国际会议上混合集成电路的设计和系统(这个新兴的09年)gydF4y2Ba 2009年6月gydF4y2Ba 罗兹、波兰gydF4y2Ba 316年gydF4y2Ba 319年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 72149103529gydF4y2Ba Padilla-CantoyagydF4y2Ba 我。gydF4y2Ba 菲尔特gydF4y2Ba p . M。gydF4y2Ba 加强接地电容器乘数及其浮动实现模拟过滤器gydF4y2Ba IEEE电路和系统II:表达内裤gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 62年gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 962年gydF4y2Ba 966年gydF4y2Ba 10.1109 / tcsii.2015.2435751gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84942942866gydF4y2Ba SiripruchyanangydF4y2Ba M。gydF4y2Ba JaiklagydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 使用培训和CCCIIS浮动电容倍增器gydF4y2Ba 程序的通信和信息技术国际研讨会(ISCIT ' 07)gydF4y2Ba 2007年10月gydF4y2Ba 218年gydF4y2Ba 221年gydF4y2Ba 10.1109 / iscit.2007.4392016gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 46749108931gydF4y2Ba MyderrizigydF4y2Ba 我。gydF4y2Ba 泽克gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 电子可调DXCCII-based接地电容倍增器gydF4y2Ba AEU-International电子和通讯》杂志上gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 68年gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 899年gydF4y2Ba 906年gydF4y2Ba 10.1016 / j.aeue.2014.04.013gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84904703576gydF4y2Ba