A new continuous-time current-mode integrator for realization of low-voltage current-mode CMOS filter

저전압 전류모드 CMOS 필터 구현을 위한 새로운 연속시간 전류모드 적분기

In this paper, a new continuous-time current-mode integrator as basic building block of the low-voltage analyog current-mode active filters is proposed. Compared to the current-mode integrator which is proposed by Zele, the proposed current-mode integrator had higher unity gain frequency and output impedance in addition to lower power dissipation. And also, a current-mode third-order lowpass active filter is designed with the proposed current-mode integrator. The designed circuits are fabricated using the ORBIT's $1.2{\mu}{\textrm{m}}$ deouble-poly double-metal CMOS n-well process. The experimental results show that the filter has -3dB cutoff frequency at 44.5MHz and 3mW power dissipation with single 3.3V power supply and also $0.12mm^{2}$ chip area.

저전압 아날로그 전류모드 능동필터의 기본블럭으로 응용될 수 있는 새로운 구조를 갖는 연속시간 전류모드 적분기를 제안한다. 제안된 전류모드 적분기를 Zele등이 설계한 기존 전류모드 적분기와 비교하여, 단위이득 주파수, 부하구동능력 및 소비전력이 개선될 수 있음을 소신호 해석 및 시뮬레이션을 통하여 입증하였다. 제안된 전류 모드 적분기를 이용하여 전류모드 3차 저역 능동필터를 설계하고, 설계된 능동필터를 ORBIT사의 $1.2{\mu}{\textrm{m}}$ double-poly double-metal CMOS n-well 공정을 이용하여 칩으로 제작하였다. 제작된 전류모드 능동필터의 측정결과, 단일 3.3V의 공급전압을 인가시 44.5MHz의 -3dB 차단주파수와 3.3mW의 소비전력 특성을 나타내었으며, 필터의 전체 칩면적은 $0.12mm^2$ 였다.