• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.267-272
• /
• 2010

In this paper, a Gm-C LPF utilizing common-mode feedforward (CMFF) CMOS inverter type operational transconductance amplifier (OTA) has been designed and verified by circuit simulations. The CMFF CMOS inverter OTA was optimized for wide input linearity and low current consumption using a standard 0.18 ${\mu}m$ CMOS process; gm of 100 ${\mu}S$ and current of 100 ${\mu}A$ at supplied voltage of 1.3 V. Using this optimized CMFF CMOS inverter type OTA, an elliptic 5th order Gm-C LPF for GPS specifications was designed. Gain and frequency tuning of the LPF was done by changing the internal supply voltages. The designed Gm-C LPF gave pass-band ripple of 1.6 dB, stop-band attenuation of 60.8 dB, current consumption of 0.60 mA at supply voltage of 1.2 V. The gain and frequency characteristics of designed Gm-C LPF was unchanged even though the input common-mode voltage is varied.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38A권12호
• /
• pp.991-997
• /
• 2013

본 논문에서는 아날로그필터를 위한 새로운 구조의 주파수 제어 방식(frequency tuning scheme)과 트랜스컨덕턴스(gm) 가변 범위가 넓은 트랜스컨덕터(OTA: Operational transconductor amplifier) 회로를 제안하였다. 제안된 주파수 제어 방식은 트랜스컨덕터와 커패시터로 구성된 1차 저역통과필터의 시정수와 커패시터에 일정 전압이 충전되는데 걸리는 시간과의 관계식을 이용한 것으로 전압제어필터 방식과 유사하게 간단한 구조를 가지며, 기준신호로 순수 정현파를 필요로 하지 않고, 시스템 클럭 또는 외부 수정 발진 회로를 통해 쉽게 얻을 수 있는 클럭 펄스를 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 클럭 주파수가 고정된 조건에서도 복잡한 구조의 커패시터 어레이를 사용하지 않고 다중 대역 지원을 목적으로 차단 주파수를 가변하면서 제어할 수 있다. 그리고 모의 실험을 통해 제안된 자동 주파수 제어회로의 동작을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.122-128
• /
• 2007

Sinusoidal voltage-controlled oscillators (VCOs) based on Colpitts and Hartley oscillators are presented. They consist of a LC parallel-tuned circuit connected in a negative-feedback loop with an OTA-R amplifier and two diode limiters, where the inductor is simulated one realized with temperature-stable linear operational transconductance amplifiers (OTAs) and a grounded capacitor. Prototype VCOs are built with discrete components. The Colpitts VCO exhibits less than 1% nonlinearity in its current-to-frequency transfer characteristic from 4.2 to 21.7 MHz and ${\pm}$95 ppm/$^{\circ}C$ temperature drift of frequency over 0 to $70^{\circ}C$. The total harmonic distortion (THD) is as low as 2.92% with a peak-to-peak amplitude of 0.7 V for a frequency-tuning range of 10.8-32 MHz. The Hartley VCO has the temperature drift and THD of two times higher than those of the Colpitts VCO.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.465-471
• /
• 2015

An LC-tuned sinusoidal voltage-controlled oscillator (VCO) using temperature-stable linear operational transconductance amplifiers (OTAs) is presented. Its architecture is based on Hartley oscillator configuration, where the inductor is active one realized with two OTAs and a grounded capacitor. Two diode limiters are used for limiting amplitude. A prototype oscillator built with discrete components exhibits less than 3.1% nonlinearity in its current-to-frequency transfer characteristic from 1.99 MHz to 39.14 MHz and $220ppm/^{\circ}C$ frequency stability to the temperature drift over 0 to $75^{\circ}C$. The total harmonic distortion (THD) is as low as 4.4 % for a specified frequency-tuning range. The simulated phase noise of the VCO is about -108.9 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency in frequency range of 0.4 - 46.97 MHz and property of phase noise of VCO is better than colpitts-VCO.

• 전자공학회논문지 IE
• /
• 제47권4호
• /
• pp.1-9
• /
• 2010

초음파신호를 이용하여 두 물체 사이의 거리를 측정할 수 있도록 초음파신호를 발생시키고 이를 수신하여 증폭하는 프론트-앤드 IC를 설계하였다. 40[kHz]~300[kHz]의 초음파 신호를 발생시켜서 피에조진동자를 통해 간헐적으로 송신하는 회로와 피에조 수신기에서 받은 미세한 반사 신호를 증폭하여 노이즈를 제거한 후 처음 송신된 신호와의 시간 차이를 펄스폭으로 출력하고 이를 이용하여 물체사이의 거리를 계산할 수 있는 기능을 내장하였다. 본 설계에서는 두 가지 기술을 작용하여 기능을 개선하였다. 첫째, 주파수 자동조정(SFC) 회로이다. OTA회로의 gm을 가변시켜 초음파 신호발생기의 출력주파수와 수신단의 밴드패스필터의 중심주파수가 서로 연동되도록 조정해 줌으로써 신호 복원을 용이하게 하였다. 둘째, 가변 이득 조절회로(VGC)이다. 이 회로는 두 물체사이의 거리에 상관없이 수신되는 신호의 진폭이 일정하도록 동작하는 기능을 한다. 또한, 출력레벨변환회로를 적용하여 송신신호의 진폭을 40[V]로 상승시켜 측정거리를 늘리는 시도를 하였다. 시뮬레이션을 위한 공정은 0.6um] 급, 40[V] CMOS 공정을 사용하였다. 전원전압 5[V], 소비전력은 약 12[mW]정도이다. 회로의 규모가 최소화 되어 있고 외부소자 수를 줄였기 때문에 휴대형기기에 편리하게 사용할 수 있게 하였다.

• ETRI Journal
• /
• 제31권5호
• /
• pp.576-584
• /
• 2009

A novel tunable transconductor is presented. Input transistors operate in the triode region to achieve programmable voltage-to-current conversion. These transistors are kept in the triode region by a novel negative feedback loop which features simplicity, low voltage requirements, and high output resistance. A linearity analysis is carried out which demonstrates how the proposed transconductance tuning scheme leads to high linearity in a wide transconductance range. Measurement results for a 0.5 ${\mu}m$ CMOS implementation of the transconductor show a transconductance tuning range of more than a decade (15 ${\mu}A/V$ to 165 ${\mu}A/V$) and a total harmonic distortion of -67 dB at 1 MHz for an input of 1 Vpp and a supply voltage of 1.8 V.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
• /
• pp.454-454
• /
• 2000

An active-C biquadratic filter structure is proposed which consists of only seven OTAs and two grounded capacitors. The proposed circuit can simultaneously realize lowpass, bandpass and highpass transfer functions without changing circuit topology. This technique provides many advantages which include low passive and active sensitivities and, moreover, its Q-factor is electronically tunable and separately from the tuning of the natural angular frequency ${\omega}_o$. PSPICE simulation results are obtained that confirm the theoretical analysis.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제42권5호
• /
• pp.43-50
• /
• 2005

본 논문에서는 체성분 측정기용 저 전력 다중 대역을 가지는 Gm-C 대역통과 필터의 IC화 설계방법에 대해 기술하였다. 제안된 대역통과 필터는 제어 신호에 의해 3개의 중심 주파수(20 KHz, 50 KHz, 100 KHz)에서 동작한다. 칩 면적을 최소화하기 위해 간단한 주파수 튜닝회로가 사용되었으며 전력 소모를 줄이기 위해 OTA(operational transconductance amplifier)가 sub-threshold region에서 동작한다. 제안된 대역통과 필터는 0.35 um 2-poly 3-metal 표준 CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. 칩 면적은 $626.42um\;{\times}\;475.8um$이며 전력 소모는 주파수가 100 KHz일 때 700 nW이다.