• 제목/요약/키워드: OTA filter

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OTA를 이용한 필터 설계에 대한 연구 (A study on the Filter design using OTA)

  • 이영훈
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.68-72
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    • 2002
  • 본 논문에서는 OTA의 원리와 기본응용에 대하여 연구하였다. 또한 OTA를 응용하여 3개의 입력과 1개의 출력을 갖는 2차 필터를 설계하여 3입력중의 각각 1입력만을 사용한다면 각각 저역통과, 중역통과, 고역통과 필터의 특성을 얻을 수 있었다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 이론값과 잘 일치하였으며, 이 필터는 저왜곡, 고주파 특성을 갖는 통신 시스템의 응용에 사용될수 있다.

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저전압 고선형 바이폴라 OTA와 이를 이용한 IF 대역통과 필터 (Low-voltage high-linear bipolar OTA and its application to IF bandpass Filter)

  • 정원섭;손상희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.37-44
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    • 2007
  • GSM 셀룰러폰을 위한 저전압 고선형 바이폴라 OTA와 이룡 이용한 IF bandpass filter(BPF)를 제안하였다. OTA는 저전압 선형 transconductor, translinear 전류이득 셀, 그리고 3개의 전류 미러로 구성 되어있다. BPF는 2개의 동일한 2차 BPF를 직렬 연결한 형태인데, 2차 BPF는 저항과 커패시터 그리고 2개의 OTA와 커패시터로 된 ground simulated inductor로 구성되어 있다. 8GHz bipolar transistor-array를 사용한 SPICE 시뮬레이션에서는 1mS의 transconductance의 OTA가 ${\pm}2%$ 이하의 선형 오차와 ${\pm}2\;V$에서 ${\pm}0.65\;V$이상의 선형범위를 가짐을 보여준다. transconductor의 온도계수는 $-90ppm/^{\circ}C$이하이다. BPF는 중심 주파수는 $85MHz\;Q$값은 80이 되도록 설계하였다. 중심주파수에서의 온도계수는 $-182ppm/^{\circ}C$이고, BPF의 소비전력은 128mW 이다.

CMOS VLSI를 위한 연속시간의 OTA-C Elliptic 필터 설계 (Design of Continuous-Time OTA-C Elliptic Filter for CMOS VLSI)

  • 신건순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.1051-1062
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    • 1992
  • 본 논문에서는 차단주파수가 4MHz인 연속시간의 5차 OTA-C Elliptic filter를 설계하였다. 설계된 필터는 OTA-C구조로서 5개의 OTA, 8개의 커패시터와 1개의 완충기로 구성하였다. OTA의 기생커패시턴스 및 Loading에 의한 특성저하를 방지하기 위해 완충기와 커패시터를 설계하여 연결시켰고, 이로인해 주파수특성은 원래의 설계조건, 즉 통과대역 감쇠 0.2dB이하, 저지대역 감쇠 30dB와 차단주파수 4MHz를 모두 만족시켰으며, 차단특성은 이론적인 경우보다 약 7dB만큼 더욱 특성이 개선되었다.

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$2{\mu}m$CMOS 5차 Elliptic OTA-C 필터 설계 (Design of 5th-Order Elliptic Filter in $2{\mu}m$ CMOS)

  • Shin, Gun-Soon
    • 대한전기학회논문지
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    • 제43권4호
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    • pp.672-678
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    • 1994
  • A design of 5th-order Elliptic OTA-C filter for operation at 4.2MHz is presented. the filter structure is composed entirely of five OTAs(Operational transoonductance Amplifiers), one buffer and seven capacitors. To prevent decreasing of frequency charaoteristios due to the parasitic effeots of OTA and buffer, the design considering of parasitic capacitance and finite resistane of OTA and fuffer is pertormed. As the result of the simulation using SPICE with $2{\mu}m$ CMOS parameters, The performances were found to be essentially within the specifications` less than 0.25dB passband attenuation, 30dB stopband attenuation and 4.2MHz cut-off frequency were satisfactorily obtained. The number of elements is also considerably reduced than other design methods.

Current-mode FIR Filter 동작을 위한 OTA 회로 설계 (Design of OTA Circuit for Current-mode FIR Filter)

  • 여성대;조태일;신영철;김성권
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.659-664
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    • 2016
  • 본 논문에서는 고속 동작과 저전력 동작을 요구하는 디지털 회로 시스템에 사용될 수 있는 Current-mode FIR Filter를 위한 OTA(:Operational Trans-conductance Amplifier) 회로를 제안한다. Current-mode 신호처리는 동작 주파수와 상관없이 일정한 전력을 유지하는 특징이 있기 때문에 고속 동작을 요구하는 디지털 회로 시스템의 저전력 동작에 매우 유용한 회로설계 기술이라고 할 수 있다. 0.35um CMOS 공정을 이용한 시뮬레이션 결과, Vdd=2V에서 전원 전압의 50%에 해당하는 약 1V의 Dynamic Range를 확보하였으며, 약 0~200uA의 출력전류를 확인하였다. 설계한 OTA 회로의 전력은 약 21uW가 계산되었으며, Active Layout 면적은 $71um{\times}166um$ 사이즈로 집적화에 유리할 것으로 기대된다.

이동도 보상 회로를 이용한 OTA의 선형성 개선 (Design of an OTA Improving Linearity with a Mobility Compensation Technique)

  • 김규호;양성현;김용환;조경록
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권12호
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    • pp.46-53
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    • 2003
  • 본 논문에서는 트랜지스터의 게이트-소스 전압에 따른 소자의 이동도 감소 현상으로 생기는 OTA의 선형성 감소를 보상하기 위한 새로운 선형 OTA론 설계하고, 이것을 9차 베셀 필터에 응용한다. 제안된 OTA의 입력단은 선형(triode) 영역에서 동작하는 트랜지스터와 subthreshold 영역에서 동작하는 트랜지스터가 병렬로 연결된 구조를 가진다. 이 구조는 이동도 감소 현상에 의한 3차 고조파 성분을 상쇄시키므로, 보다 넓은 입력 범위를 가지면서 개선된 선형성을 유지할 수 있는 OTA 회로의 구현이 가능하다. 제안한 OTA는 ±0.8V의 입력 범위 내에서 ±0.32%의 트랜스컨덕턴스(Gm) 변화율을 갖고 총 고조파 왜곡(THD)은 -60㏈ 이하이다. 제안된 OTA를 적용한 9차 베낄 필터는 공급전압 3.3V를 갖는 0.35㎛ n-well CMOS 공정으로 구현되었으며, 필터의 차단주파수는 8㎒, 전력소비는 65mW로 동작하였다.

전압-제어 CMOS OTA와 이를 이용한 동조 여파기 설계 (A Design of Voltage-Controlled CMOS OTA and Its Application to Tunable Filters)

  • 차형우;정원섭
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.1260-1264
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    • 1990
  • A voltage controlled CMOS operational transconductance amplifier (OTA), whose transconductance is directly proportional to the DC bias voltage, has been designed for many electronic circuit applications. It consists of a differential pair and three ourrent mirrors. The SPICE simulation shows that the conversion sensitivity of the OTA is 41.817 \ulcornerho/V and the linearity error is less than 0.402% over a bias voltage range from -2. OV to 1. OV. Electrically tunalble filters based on voltage controlled impedances, which are realized with OTA's, also have been designed. The SPICE simulation shows that a second-order bandpass filter, whose center frequency is 23KHz at -1. OV, has the conversion sensitivity 6.6KHz/V and the linearity error less than 0.822% over a voltage range from -2.OV tp 1.OV, Tne OTA has been laid out with the 3\ulcorner n-well CMOS design rule adopted in ISRC (inter-university semiconductor research center). The chip size was about $0.756x0.945mm^2$.

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OTA기반의 차단대역 조정이 가능한 3-입력/1-출력 구조의 다기능 Gm-C 필터 (Stopband Tunable Multifunctional Gm-C Filter based on OTA with Three-Input/Single-Output)

  • 바스넷버룬;방준호;송제호;유인호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.201-206
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    • 2015
  • 본 논문에서는 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기를 기반으로 하여 차단주파수 대역의 조정이 가능한 3-입력와 1-출력단을 갖는 Gm-C필터가 제안되었다. 제안된 필터는 대역통과, 저역통과 및 고역통과의 다기능 필터 특성을 갖는다. 구현된 필터의 중심주파수($f_c$)와 특성요소(Q)값은 다른 필터특성의 변형없이 독립적으로 조정이 가능할 수 있음을 확인하였다. 또한 전체 시스템에 영향을 줄 수 있는 다양한 파라미터들과 기생요소들에 대한 감도특성과 비이상성분석이 수행되었다. 제안된 필터를 CMOS 소자로 구현하기 위하여 1.8V-0.18um 공정파라미터를 사용하였고 HSPICE를 활용하여 특성을 분석한 결과와 기 정리된 이론값들과 비교하여 나타내었다.

CMOS 공정을 이용한 15MHz, 2.6mW, 6차 대역통과 Gm-C 필터 (A CMOS 15MHz, 2.6mW, sixth-order bandpass Gm-C filter)

  • 유창식;정기욱;김원찬
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권6호
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    • pp.51-57
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    • 1997
  • Low-voltage, low-power gm-C filter utilizing newly dveloped operational transconductance amplifier (OTA) is described in this paper. The OTA has only two MOS transistors in saturation region between $V_{DD}$ and GND, and thus low voltage operation is possible. To improve the linearity, the OTA is made differential. Common mode feedback, essential in differential circuit, requires no additional implemented in $0.8\mu\textrm{m}$ CMOS process, and the center frequency can be controlled from 15MHz with 3.0V single power supply.

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능동-가중치 전하 샘플링을 이용한 고차 시간상 이동평균 필터 (High-Order Temporal Moving Average Filter Using Actively-Weighted Charge Sampling)

  • 신수환;조용호;조성훈;유형준
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권2호
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    • pp.47-55
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    • 2012
  • 본 논문에서는 능동-가중치 전하 샘플링을 이용하는 고차의 시간상 이동평균 필터가 제안된다. 샘플링되는 전하의 비율을 바꾸기 위해서 가변 트랜스컨덕턴스 증폭기(variable transconductance OTA)가 전하 샘플러 앞단에 사용되며, 전하의 비율은 OTA의 제어 트랜지스터들을 스위칭하여 효과적으로 변하게 된다. 그 결과, 능동-가중치 샘플링을 이용하는 고차의 시간상 이동평균 연산이 가능해진다. 또한, OTA의 트랜스컨덕턴스는 제어 트랜지스터들의 크기를 통해 비율이 조절되므로 비교적 정확하며 공정 변화에 안정적이다. 고차의 시간상 이동평균 필터는 소수의 스위치와 샘플링 커패시터를 사용하므로 작은 크기와 높은 전압 이득을 가지며 기생 성분의 발생을 줄일 수 있다. 제안된 고차의 시간상 이동평균은 2차-2입력 시간상 이동평균 (TMA-$2^2$) 필터로 TSMC $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현되었다. 설계된 필터의 전압 이득은 약 16.7 dB이며 P1dB와 IIP3는 각각 -32.5 dBm과 -23.7 dBm으로 시뮬레이션된다. 출력 버퍼를 포함한 전체 직류 전류 소모는 약 9.7 mA이다.