Синтез полосовых G m-C фильтров с расширенным динамическим диапазоном

• Автор: Морозов, Дмитрий Валерьевич
• Шифр специальности: 05.12.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 218 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г лава 1. Современное состояние проблемы и основные направления исследования
1.1 Активные аналоговые фильтры
1,2Схемотехника ТУ
1.2.1 Классификация ТУ
1.2.2 Нелинейные свойства ТУ
1.2.3 Шумовые свойства ТУ
1 .ЗСинтез полосовых Ст-С фильтров
1 4Цель и задачи исследования
Глава 2. Синтез балансных ЫХ-прототипов ПФ
2.1 Оценка стабильности частотных характеристик
минимальнофазовых балансных цепей
2.2 Синтез ЮХ-щютотипа ПФ на основе метода
реактансного преобразования
2.3 Синтез ШХ-прототипа ПФ со структурой «ФСС»
2.4 Синтез ШХ-прототипа ПФ с минимальным количеством индуктивностей по ФНЧ-прототипу
2.5 Синтез ШХ-прототипа ПФ с минимальным количеством индуктивностей по входному иммитансу
2.6 Переход от лестничных ШХ-прототипов
к балансным структурам
2.7 Выводы
Глава 3. Анализ динамических свойств ТУ
3.1 Развитие графологического аппарата
для анализа МОП-схемотехники ТУ
3.2 Сопоставительный анализ схем ТУ по НИ

3.2.1 Анализ НИ в схемах ТУ первой группы
3.2.2 Анализ НИ в схемах ТУ второй группы
3.3 Сопоставительный анализ схем ТУ по шумовым
характеристикам
3.4 Влияние системы автоподстройки на динамические характеристики ТУ
3.5 Выводы 173 Глава 4. Численное моделирование характеристик ТУ
и ПФ-прототипов Ст-С фильтров
4.1 Синтез и моделирование ПФ-прототипов
4.2 Моделирование ТУ
4.3 Выводы
Заключение
Список литературы

Введение
Современные методы обработки сигналов и достижения в области интегральных технологий во многом определяют текущее состояние и перспективы развития радиоэлектроники. Использование МОП-технологий позволяет решать такие ключевые проблемы, как уменьшение габаритов и массы устройства, снижение потребляемой мощности. В работе [125] представлены данные, характеризующие темпы и динамику изменений технологических параметров основных классов радиотехнических устройств. Если во второй половине 80-х годов степень интеграции составляла 106 элементов на кристалл, то к середине 90-х годов этот показатель вырос в четыре раза за счет уменьшения минимальной ширины линий рисунков топологии МОП-микросхемы с 1,5 мкм до 0,35 мкм. Проблема микроминиатюризации в радиоэлектронике широко обсуждается в периодической литературе [10,126]. В настоящее время существует возможность реализации микросхем (МС) с размерами элементов менее 0,1 мкм [127]. Таким образом, отмеченные тенденции и быстрый рост показателей качества, в первую очередь повышение степени интеграции и уменьшение минимальных размеров элементов, позволяют прогнозировать дальнейшее продвижение и активное внедрение интегральных устройств и систем в практические разработки.
Характерной особенностью современного рынка
полупроводниковой схемотехники является возрастание роли, так называемых, заказных и полузаказных МС, представляющих собой специализированные устройства, ориентированные на выполнение операций, которые не могут быть реализованы с помощью стандартных компонентов. Данные МС, как правило, содержат несколько функциональных узлов и реализуются на основе МОП-технологии с использованием КМОП и комбинированных БиКМОП структур.

Тепловой шум тока стока МОП-транзистора - шумовой ток ц, обусловленный тепловыми флуктуациями носителей в канале. При работе транзистора в режиме насыщения спектральная нлотность данного тока определяется как:
где 5 - крутизна МОП-транзистора в режиме насыщения, рассчитываемая согласно (1.3). При работе транзистора в триодном режиме спектральная плотность тока іі имеет вид:
где рт - прводимость канала МОП-транзистора в триодном режиме, определяемая выражением (1.5).
Тепловой шум тока затвора МОП-транзистора -шумовой ток г2, также обусловленный тепловыми флуктуациями носителей в канале и наличием емкостной связи между затвором и каналом. Спектральная плотность данного шумового тока записывается в виде соотношения:
где IV -ширина канала, С - входная емкость МОП-транзистора.
Дробовый шум тока утечки затвора /, - шумовой ток із. Спектральная плотность тока ц определяется как:
где q - величина заряда.
Численный анализ показывает малость шумовых токов С Н по сравнению с /']. Таким образом эквивалентная шумовая схема рис. 1.11 может быть заменена упрощенной шумовой схемой МОП-транзистора, показанной на рис. 1.12, где Я,- спектральная плотность теплового шума тока стока:
(1.16)
(1.17)
зІ2 = ктт::)1 /я,
=2 д!3,