有源和无源电子元件
PDF
有源和无源电子元件/2013/文章

研究论文|开放存取

卷 2013 |文章编号 971936 | 五 页面 | https://doi.org/10.1155/2013/971936

单电阻控制正弦振荡器使用单VD-DIBA

k·l·普什卡，1 D. R.巴斯卡尔，2 和 迪内希·普拉萨德2

1与电子系通信工程学院，罗希尼，新德里110086，印度大君Agrasen研究所

2电子与通信工程，F / O工程技术，国立伊斯兰大学，哈福格尔，新德里110025，印度系

学术编辑器:乌米特Keskin阿里
收到了 2013年1月17日
公认 2013年3月27日
发布时间 2013年4月16日

摘要

本文提出了一种新的单性控制的正弦波振荡器（的SrCO）。所提出的振荡器仅使用一个电压差分差分输入缓冲放大器（VD-DIBA），两个电阻器，以及两个接地电容器。所提出的配置提供了以下有益特性：（ⅰ）独立的振荡和振荡的频率的条件控制，（ⅱ）低的主动和被动的敏感性，以及（iii）一个很好的频率稳定度。所提出的SrCO的有效性已经通过SPICE仿真使用0.35确立 μ米MIETEC技术。

1.介绍

振荡器和有源滤波器的实现已经成为模拟电路设计重要的研究领域。近来，各种现代化的积极积木已经在推出[1，而VD-DIBA是其中之一，它正在成为一种非常灵活和通用的构建模块，用于模拟信号处理，并已被早期用于实现许多功能。单电阻控制正弦振荡器(SRCOs)在控制系统、信号处理、通信、仪器仪表和测量系统中发挥重要作用[2-4]。采用不同活性构建块的SRCOs因其优于传统op-amp的SRCOs而引起了研究者的广泛关注;参见[五-15]和其中引用的参考文献。VD-DIBA的应用、优势和有用性现已在实现一阶全通滤波器、在模拟电感器和实现正弦振荡器中得到认可[16-18]。然而，据作者所知，目前文献中还没有使用单一VD-DIBA的SRCOs。因此，本文的目的是提出一种新的SRCO使用单一的VD-DIBA和四个无源元件的最小数量。所提出的结构提供(i)振荡条件和振荡频率的独立控制，(ii)低有源和无源灵敏度，(iii)非常好的频率稳定性。使用0.35的SPICE模拟已经建立了拟议的SRCO的工作能力μ米MIETEC技术。

2.新振荡器配置

的VD-DIBA的概略符号和行为模型显示在图图1（a）和图1（b）,分别。该模型包括两个受控源：由差电压控制电流源 与跨导有关 和电压源通过差电压控制 ，电压增益为单位。VD-DIBA可以用以下一组方程来描述: 图的常规电路分析2得到特征方程: 由此，给出了振动(CO)的条件和振动(FO)的频率 因此，可以看出，FO是由电阻器独立地控制 CO是由 。

（一个）
（一个）
（b）中
（b）中
图1
的（a）原理图符号和（b）VD-DIBA的行为模型。

图2
建议配置。

3.频率稳定度分析

频率稳定性可以被认为是振荡器的一个重要优点。频率稳定因子定义为 ,在那里 是归一化频率吗 表示振荡器电路的开环传递函数的相位函数，带有 ，   ，   和 ;   对于拟议的SRCO，发现是 因此，对于较大的值 ，该振荡器具有非常好的频率稳定性。

4.非理想分析和灵敏度性能

让 和 表示的寄生电阻和寄生电容 末端的VD-DIBA的。服用非理想特性考虑在内，即电压   -终奌站 ,在那里 和 的电压跟踪误差 终端和 -末端分别为VD-DIBA，则CO和FO的表达式为 (的左手边3)，并在部分中显示组件值4为−0.812，与(3)(< 0)。另一方面，当(的左边6）用5节的组件和寄生值来计算4，它原来是-0.7992。因此可以看出，这两个值是从这些数值例子相当接近;它可以通过考虑推断 , ， ,(6)成为 这表明(6)几乎等同于(3)。

其主动和被动灵敏度可分为 在理想情况下，FO对的各种灵敏度 ，   ，   和 被发现是 考虑到各种寄生虫的典型值，例如， pF,  kΩ, and 随着 nF,  kΩ, and  kΩ, the various sensitivities are found to be   ，   ，   ，   ，   ， ，   ， and   这些都很低。

5.仿真结果

要确认的理论分析，所提出的SrCO使用CMOS VD-DIBA（如图模拟3)。无源元件选择为  nF, KΩ,  KΩ. The transconductance of VD-DIBA was controlled by bias voltage 。pspice产生的输出波形表示瞬态和稳态响应如图所示4(一)和4 (b),分别。因此，这些结果证实了所提配置的有效性。数字五显示输出频谱，其中总谐波失真(THD)为2.77%。数字6示出了频率与电阻的偏差 。使用不同活性积木其它先前已知的SRCOs的比较已在表被赋予2。


图3
VD-DIBA的CMOS实施建议; V,   V,V和V.
（一个）
（一个）
（b）中
（b）中
图4
(a)瞬态输出波形。(b)输出稳态响应。

图5
输出频谱的仿真结果。

图6
频率随电阻变化。

CMOS VD-DIBA是用0.35实现的μm MIETEC真实晶体管模型，在框中列出1。

.模型NMOS(级别= 3托克斯= NSUB = GAMMA = 0.5827871PHI = 0.7VTO = 0.5445549
δ= 0UO = 436.256147ETA = 0θ= 0.1749684KP = VMAX = k = 0.2574081
RSH = 0.0559398NFS = TPG = 1XJ = LD = WD = CGDO =
CGSO = CGBO = 1 CJ = PB = 0.9758533MJ = 0.3448504CJSW =
MJSW = 0.3508721)
.MODEL P PMOS（LEVEL = 3托克斯= NSUB = GAMMA = 0.4083894PHI = 0.7VTO =−0.7140674
δ= 0UO = 212.2319801η= θ= 0.2020774KP = VMAX =
k = 1.5RSH = 30.0712458NFS = TPG = XJ = LD = WD =
CGDO = CGSO = CGBO = CJ = PB = 0.8152753MJ = 0.5
CJSW = MJSW = 0.5)
箱1

图中所使用的晶体管的纵横比3如表所示1。
三极管 w ^/大号(µm)
中号1-M6 14/1
中号7-M9 14 / 0.35
中号10-M18 4/1
中号19-M22 7/0.35
表格1
参考 活性成分（S） 接地
电容器		 浮动电容 电阻器 CO和FO独立可控的
[五] 1 1 1 3 是的
[6] 1 1 1 3 是的
[7] 2 2 0 3 是的
[8] 1 1 1 3 是的
[9] 1 2 0 4 没有
[10] 1 2 0 3 是的
[11] 1 2 0 3/2 是的
[12] 1 1(几乎接地) 1 3 是（仅在表的第二拓扑1）
[13] 1 1(几乎接地) 1 3 没有
[14] 1 1 1 2 是的
[18] 2 2 0 1 是的
[15] 1 2 0 2 是的
提出了 1 2 0 2 是的
表2

6.结论

最近引入的VD-DIBA在实现SRCO中的一个新应用已经被提出。建议的配置采用了尽可能少的无源元件(即两个电阻和两个接地电容器)，但通过电阻提供了对FO的独立控制 CO通过跨导 (因此，该电路具有CO的电子控制)，低有源和无源灵敏度，以及非常好的频率稳定性。因此，本文在现有基于vd - diba的应用电路的剧目上增加了一种新的应用电路。

参考文献

  1. D.比奥莱克，R. Senani，五Biolkova和Z. Kolka“为模拟信号处理活动内容：分类，审查和新建议，”无线电工程第17卷，no。4，第15-32页，2008。视图:谷歌学术搜索
  2. R. Senani，“新型正弦波振荡器，”IEEE交易的仪表与测量卷。34，没有。3，第461-463，1985。视图:谷歌学术搜索
  3. R. Senani和D. R. Bhaskar，“适用于产生非常低频率的单阶运放正弦振荡器”，IEEE交易的仪表与测量第40卷，no。1991年，第777-779页。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  4. D. R. Bhaskar和R. Senani，“基于cfoa的单元件控制正弦振荡器”，IEEE交易的仪表与测量第55卷，no。6, 2014-2021, 2006年。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  5. V. K. Singh, R. K. Sharma, A. K. Singh, D. R. Bhaskar，和R. Senani，“两种新的带单电阻控制的canonic单cfoa振荡器，”IEEE电路与系统汇刊2第52卷，没有。2005年12月，第860-864页。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  6. S. Celma, P. A. Martinez，和A. Carlosena，“使用单CCII的单电阻控制正弦振荡器的最小实现”，电子信件卷。28，没有。5，第443-444，1992。视图:谷歌学术搜索
  7. dr . R. Bhaskar和R. Senani，“采用接地电容器的新型电流传送带单电阻控制/电压控制振荡器”，电子信件第29卷，no。1993年，第612-614页。视图:谷歌学术搜索
  8. 李振堂、王宏宇，“以ftfn为基础的SRCO的最小实现”，电子信件第37卷，no。20, 1207-1208页，2001。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  9. D. R.巴斯卡尔，“只使用一个PFTFN接地电容器的SrCO，”电子信件第38卷第2期2002年，第1156-1157页。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  10. S. S. Gupta和R. Senani，“接地电容电流型SRCO: DVCCC的新应用”，电子信件第36卷，no。2000年，第195-196页。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  11. V. AGGARWAL，S.Kilinç，和U.凸轮，“最低组分的SrCO和VFO使用单个DVCCC，”模拟集成电路和信号处理卷。49，没有。2，第181-185，2006年。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  12. S. Ozcan, A. Toker, C. Acar, H. Kuntman和O. Cicekoģ录，“单性控制的正弦振荡器采用电流差分放大器缓冲，”微电子学杂志卷。31，没有。3，第169-174，2000。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  13. U.凸轮，“采用单运算跨阻放大器的新型单电阻控制正弦波振荡器，”模拟集成电路和信号处理第32卷，no。2，第183-186页，2002。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  14. D. Prasad, D. R. Bhaskar, a . K. Singh，《单电阻控制正弦振荡器的实现:CDTA的新应用》，在电子交易WSEAS第5卷，no。第257-259页，2008。视图:谷歌学术搜索
  15. D. Biolek, A. U. Keskin，和V. Biolkova，“使用单修正电流差跨导放大器的接地电容电流模式单电阻控制振荡器”，IET电路、设备和系统卷。4，没有。6，第496-502，2010。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  16. D.比奥莱克和V. Biolkova，“采用一个有源元件和一个接地电容器一阶电压模式全通滤波器，”模拟集成电路和信号处理第65卷，no。1，第123-129页，2010年。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  17. “利用电压差分差分输入缓冲放大器的新型电子可控接地和浮动模拟电感电路的实现”。有源和无源电子元件，第2011卷，文章编号101432,8页，2011年。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
  18. D.普拉萨德，D. R.巴斯卡尔和K. L.普什卡，“采用CMOS VD-DIBAs电子可控正弦波振荡器，”ISRN电子， 2013年，文章编号823630,6页，2013年。视图:出版商网站|谷歌学术搜索

K版权所有L. Pushkar等。这是一篇开放获取下发布的文章知识共享署名许可，允许在任何媒体中不受限制地使用、发布和复制原创作品，只要原稿被正确引用。

更多相关文章

1698 查看 | 867 下载 | 五 引用
PDF 下载引用 引用
下载其他格式更多的
ePub文件
XML
为了打印副本订单

相关文章

我们致力于快速，安全地与COVID-19尽可能共享成果。任何作者提交COVID-19纸应该通知我们的help@hindawi.com以确保他们的研究被快速跟踪，并尽快在预印本服务器上可用。我们将为已接受的COVID-19相关文章提供不受限制的出版费用减免。注册在这里作为一个评论家，以帮助快速跟踪新的意见书。