Σχεδίαση Αναλογικού Χαμηλοπερατού Φίλτρου Συνεχούς Χρόνου 2ης τάξης με Συχνότητα Αποκοπής 900MHz και ripple 0.5dB με Χρήση Διαγωγών σε Τεχνολογία CMOS 90nm

Abstract

Στην παρούσα εργασία σχεδιάζεται ένα αναλογικό χαμηλοπερατό (LPF) Gm-C programmable φίλτρο συνεχούς χρόνου 2ης τάξης με συχνότητα αποκοπής 900MHz με χρήση διαγωγών. Η σχεδίαση γίνεται σε τεχνολογία TSMC 90nm CMOS, χρησιμοποιώντας το λογισμικό Cadence IC Suite. Πιο συγκεκριμένα, αρχικά αναλύεται το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο για τους ενισχυτές διαγωγιμότητας και τα φίλτρα, εφαρμογές αυτών, καθώς και η χρησιμότητα των μακρομοντέλων. Επίσης, δίνεται ένα παράδειγμα μακρομοντέλου που μοντελοποιεί έναν ιδανικό διαγωγό. Επιπλέον, γίνεται αναφορά στο βασικό υπόβαθρο γενικών εννοιών όπως οι μονάδες, η γραμμικότητα και η ανάδραση, και η χρησιμότητα των πλήρως διαφορικών τοπολογιών. Στη συνέχεια, με τη χρήση του μακρομοντέλου, διερευνούνται διαφορετικές τοπολογίες πρωτοτάξιων και δευτεροτάξιων φίλτρων καθώς και υπολογίζονται οι κατάλληλες τιμές σχεδιαστικών παραμέτρων για την υλοποίηση του επιθυμητού φίλτρου. Κατόπιν, αναλύεται η αρχιτεκτονική που επιλέχθηκε για τον διαγωγό και το φίλτρο συνολικά, όπως και οι μεθοδολογίες και τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων για αυτό. Τέλος, το φίλτρο αποτυπώνεται σε φυσικό σχέδιο (layout), όπου με τις κατάλληλες προσομοιώσεις (post-layout), εξάγονται τα τελικά αποτελέσματα για τη λειτουργία του φίλτρου.