طراحي و شبيه‌سازي يك فيلتر پايين‌گذر مرتبه چهار GmC بر پايه معكوس‌كننده‌هاي CMOS با مدار تنظيم خودكار فركانس در فناوري CMOS nm 90

يكي از زمينه‌هاي تحقيقاتي در پدافند نوين، سامانه‌هاي راديويي بي‌سيم با توان مصرفي كم است كه به طور خاص منجر به تقاضا براي فيلترهاي با عملكرد بالاتر مي‌شود. فيلترهاي GmC به دليل عملكرد فركانس بالا و قابليت مجتمع شدن در سال‌هاي اخير مورد توجه قرار گرفته‌اند. در اين مقاله يك فيلتر پايين گذر مرتبه چهار GmC با مدار تنظيم فركانس خودكار روي تراشه ارائه شده است. هسته اين فيلتر يك تقويت كننده ترارسانايي عملياتي (OTA) فركانس بالاي ولتاژ پايين بر پايه معكوس كننده هاي CMOS است. براي افزايش خطينگي OTA، مدار پس‌خور مد مشترك (CMFB) جديدي ارائه شده كه با مدار پيش‌خور مد مشترك (CMFF) تركيب شده‏ است. همچنين در اين مقاله مدار تنظيم فركانس خودكار جديدي ارائه شده تا از طريق تنظيم ولتاژ بالك ترانزيستورها اثرات عدم تطبيق در المان ها و تغييرات دمايي بر OTA و درنتيجه فركانس قطع فيلتر را جبران كند، درحالي‌كه اين مدار بخش كمي از توان مصرفي فيلتر را به ‌خود اختصاص مي‌دهد. مدارها با استفاده از فناوري CMOS nm 90 TSMC و با منبع تغذيه V 1 در نرم افزار Cadence طراحي و شبيه سازي شده است. نتايج شبيه سازي پس از جانمايي نشان مي‌دهد بهره تفاضلي DC، بهره مد مشترك، فركانس قطع dB 3  و فركانس بهره واحد OTA به‌ترتيب برابر با dB 34.7، dB 26 ، MHz 237 و GHz 13.8 است. فركانس قطع فيلتر GH 1 است و با اعمال ولتاژهاي ورودي VPp 0.2 دو تن، مقدار مدولاسيون داخلي مرتبه سوم (IM3) فيلتر در فركانس قطع فيلتر برابر با dB 38  مي باشد. توان مصرفي و مساحت اشغالي فيلتر به‌ترتيب mW 4.8 و mm2 0.038×0.043 مي‌باشد. همچنين شبيه‌سازي مونت‌كارلو مقاومت خوب فيلتر پيشنهادي را در برابر خطاهاي فرآيند ساخت نشان مي‌دهد.