การออกแบบและพัฒนาวงจรกรองผ่านทุกความถี่ลำดับหนึ่งโหมดกระแส และการประยุกต์ใช้งาน

Abstract

งานวิจัยนี้นำเสนอการออกแบบและพัฒนาวงจรกรองผ่านทุกความถี่ลำดับหนึ่งโหมด กระแสโดยใช้ CFTA เป็นอุปกรณ์หลัก จุดเด่นของวงจรที่นำเสนอ คือ (1) สามารถควบคุมการ ทำงานของวงจรได้ด้วยวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ (2) ความต้านทานที่เอาต์พุตมีค่าสูงทำให้ สามารถต่อคาสเคดหรือต่อโหลดได้โดยตรง (3) ไม่ต้องการความแมตชิ่งกันของอุปกรณ์พาสซีฟ (4) ใช้ CFTA จำนวน 1 ตัว ร่วมกับตัวเก็บประจุที่ต่อลงกราวนด์อีก 1 ตัว โดยปราศจากตัว ต้านทานภายนอก พร้อมกันนี้ได้นำเอาวงจรกรองผ่านทุกความถี่ลำดับหนึ่งมาประยุกต์ใช้งานใน วงจรกำเนิดสัญญาณซายน์แบบควอเดรเจอร์ วงจรกำเนิดสัญญาณซายน์หลายเฟสและวงจร กำจัดแถบความถี่ลำดับสอง ผลการจำลองการทำงานของวงจรกรองผ่านทุกความถี่ลำดับหนึ่งด้วยโปรแกรม PSpice โดยใช้พารามิเตอร์ของ TSMC 0.25m CMOS เทคโนโลยี ที่แหล่งจ่ายแรงดัน ±1.25V ใช้ C=100pF, IB=110μA, และ VBB=-0.5V พบว่าที่ความถี่ต่ำความต่างเฟสของสัญญาณเอาต์พุต และอินพุตจะประมาณ 0 องศา และความต่างเฟสจะเพิ่มมากขึ้นจนมีค่าประมาณ 180 องศาที่ ความถี่สูง ส่วนผลตอบสนองทางขนาดจะมีค่าเท่ากันในทุกความถี่ เมื่อนำไปประยุกต์ใช้งานใน วงจรทั้ง 3 แล้ว จะใช้อุปกรณ์แอกทีฟจำนวนน้อยและสามารถหลีกเลี่ยงการใช้ตัวต้านทานในการ ออกแบบวงจรได้ ส่งผลให้ชิปไอซีมีขนาดเล็ก จึงเหมาะสมกับการนำวงจรกรองผ่านทุกความถี่ ลำดับหนึ่งไปพัฒนาให้อยู่ในรูปแบบที่เป็นวงจรรวม นอกจากนี้ยังทำการทดสอบวงจรกรองผ่านทุก ความถี่ลำดับหนึ่งด้วยการทดลองจริงโดยใช้ไอซีสำเร็จรูปเบอร์ AD844 และ LT1228 พบว่าผลการ ทดลองสอดคล้องตามที่คาดการณ์ไว้ในทางทฤษฎี