Статья

Название статьи ОСОБЕННОСТЬ СХЕМОТЕХНИКИ ПРЕЦИЗИОННЫХ СУПЕРЕМКОСТЕЙ
Автор С.Г. Крутчинский , Е.А. Жебрун
Рубрика РАЗДЕЛ IV. ЭЛЕКТРОНИКА И НАНОТЕХНОЛОГИИ
Месяц, год 02, 2015
Индекс УДК 621.372
DOI
Аннотация Для повышения основных качественных показателей оптимальных по критерию минимума пассивной чувствительности лестничных фильтров как сложно-функциональных блоков смешанных микроэлектронных систем рассматривается задача особенности схемотехнического проектирования прецизионных суперемкостей (D-элементов). В основе предложенного принципа решения задачи положена собственная компенсация, обеспечивающая минимизацию параметрической чувствительности основных параметров электронных схем к частоте единичного усиления операционных усилителей, используемых для реализации суперемкостей. Топологическая реализация этих контуров связана с соединением дифференциальных входов этих активных элементов и дополнительного входа, обеспечивающего реализацию на его выходе заданную передаточную функцию. Показано, что развитие принципа собственной компенсации влияния частот единичного усиления операционных усилителей обеспечивает как собственную, так и взаимную компенсацию этого влияния не только на затухание, но и на частоту полюса D-элемента. Реализация этого принципа связано с введением дополнительных обратных связей, действие которых направлено на указанную компенсацию и чередование знаков параметрических функций чувствительности. Показана целесообразность использования мультидифференциальных ОУ в схемах прецизионных и высокочастотных суперемкостей. В этом случае реализация дополнительных компенсирующих контуров обратных связей связана с перекрестным соединением дифференциальных входов активных элементов. На примере реализации оптимального Чебышевского «бездрейфового» фильтра нижних частот 5-го порядка демонстрируется эффективность предложенных проектных процедур и схемы синтезированного в работе широкополосного D-элемента с мультидифференциальными ОУ. Приводятся результаты моделирования практической схемы для базового технологического процесса SGB25VD, показывающие, что предложенное в работе решение обеспечивает практически точное совпадение реализуемой неравномерности (0,313 дБ) с оптимальной (аппроксимационой) (0,25 дБ).

Скачать в PDF

Ключевые слова Суперемкость; D-элемент; мультидифференциальный ОУ.
Библиографический список 1. Крутчинский С.Г., Прокопенко Н.Н., Старченко Е.И. Собственная компенсация в электронных усилителях // Электроника и связь. – 2004. – № 21. – С. 85-91.
2. Robert A. Pease. Analog Circuits World Class Designs. – 2004. – 461 p.
3. Пат. US 7619472 B1 H03F3/45, Noise-shaped blocker-reject amplifier / Ahmet Tekin, Hassan Elwan, Edward Youssoufian. Newport Media, Inc. – US20090302944; Заяв. 4 июня 2008; Опубл. 17 ноября 2009. – 17 p.
4. Akerberg D., Mossberg К. A versative RC building block with inherent compensation for the finite bandwidth of the amplifier // IEEE Trans. – 2009. – Vol. CAS-21. – Р. 75-78.
5. Brackett P., Sedra А. Active compensation for high frequensy effects in op-amp circuits with applications to active RC-filters // IEEE Trans. – 2006. – Vol. CAS-23, № 2. – Р. 68-72.
6. Mitra S.K., Soderstrand M.A. Fundamental limitation of active filters // Proc. of 4-th colloquim on microwave communication. - Budapest, 2010.
7. Soderstrand M.A., Mitra S.K. Design of active filters with zero passive Q-sensitivity // IEEE Trans. on circuit theory. – 2008. – № 3.
8. Vlach J. The influence of the limited bandwidth of active elements on active filters // Proc., Nat. Electron Conf, Chicago. III. – 2007. – Р. 449-453.
9. Пат. US20060068749 A1 H04B1/16, Low noise filter for a wireless receiver / Aly Ismail, John Vasa, Balasubramanian Ramachandran; Aly Ismail, Vasa John E, Balasubramanian Ramachandran - Заяв. 25 сен 2004; Опубл. 30 мар 2006. –18 p.
10. Пат. US5327580 A H04B7/24, H04B1/40, Full duplex RF repeater/base station providing microprocessor-controlled simultaneous CTCSS tone encode/decode / Claude L. Vignali, John R. Martin, Rodney L. Nickel, Daniel I. Schwed; Ericsson Ge Mobile Communications Inc.
– US 08/070,030 Заяв. 1 июн 1993, Опубл. 5 июля 1994. –18 p.
11. Коротков А.С. Микроэлектронные аналоговые фильтры на преобразователях импеданса. – СПб.: Наука, 1999. – 416 с.
12. Antoniou A. Realisation of gyrators using operational amplifiers, and their use in RC-activenetwork synthesis // Pros. IEEE. – Nov., 1969. – Vol. 116. – P. 1838-1850.
13. Bruton L.T. Network Transfer Functions Using the Concept of Frequency-Dependent Negative Resistance // IEEE Trans. – Aug., 1969. – Vol. ст-16. – P. 406-408.
14. Maskay R., Sedra A.S. Generation of low-sensitivity state-space active filters // IEEE Trans. – Oct., 1980. – Vol. CAS-27, № 10. – P. 863-870.
15. Крутчинский С.Г. Структурный синтез аналоговых электронных схем. – Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2001. – 180 с.
16. Крутчинский С.Г. Щекин Д.А. Структурный синтез D-элементов с расширенным частотным диапазоном // Электроника и связь. – 2001. – Т. 2, №. 8. – С. 83-87.
17. Крутчинский С.Г., Старченко Е.И. Мультидифференциальные операционные усилители и прецизионная микросхемотехника // Электроника и связь. – 2004. – № 20. – С. 37-45.
18. Пат. № 2506694 Российская Федерация, С1, МПК H03H 11/00. Прецизионный ограничитель спектра / Свизев Г.А., Прокопенко Н.Н., Крутчинский С.Г., Дворников О.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса». – № 2012140984; Заяв. 25.09.2012; Опубл. 10.02.2014 Бюл. №4. – 13 с.
19. Rakitin V.V., Integrated circuits in CMOS – transistors: Textbook. – M., 2007. – 307 p.
20. Filanovsky I.M., Ivanov V.V. Operational amplifier speed and accuracy improvement: analog circuit design with structural methodology. Kluwer Academiv Publishers, New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow, 2004. – 194 p.

Comments are closed.