Akım taşıyıcılar kullanarak filtre devreleriin VLSI tasarımı ve gerçeklenmesi

Abstract

Aktif devre sentezi için önem taşıyan ikinci kuşak akım taşıyıcılar, (CCIIs) diğer devre elememanlarına göre geniş bir frekans bandına sahiptirler. Akım taşıyıcı yapılan aktif devre gerçeklemelerinde, işaret işleme ve benzeri uygulamalarda kabul edilir bir öneme sahip olup, CMOS tranzistörlerle tümleştirilebilirler. Bununla birlikte, akım taşıyıcı yapılarının tümdevre gerçeklemelerinin çok fazla bir geçmişi yoktur. Bu tezde akım taşıyıcılar ile, CCII+ ( pozitif akım taşıyıcı) ve CCn- ( negatif akım taşıyıcı), aktif devre sentezi yapılarak bir alçak geçiren filtre devresinin VLSI gerçeklemesi yapılmıştır. Çalışma aşamaları sırasıyla şöyledir:. İlk olarak, pozitif ve negatif akım taşıyıcı devrelerin (CCII+ ve CCII-) TÜBİTAK YİTAL'in (Marmara Araştırma Merkezi Yarıiletken Teknolojisi Araştırma Laboratuvan) PMOS ve NMOS transistörler için geliştirilen 3 um CMOS prosesine ait parametreleri kullanılarak, PSPICE simülasyonları yapılmıştır. Olumlu çıkan sonuçlar, bir sonraki adım olan akım taşıyıcılarla gerçeklenmiş alçak geçiren filtre devresinin simülasyonlarına olanak vermiştir.. İkinci olarak, filtre devresini oluşturan bağlantılarla beraber akım taşıyıcıların silisyum kırmık üzerindeki serim(layout)leri aynı prosese ait tasarım kuralları kullanılarak tasarlanmıştır.. Son adımda ise, filtre devresinin hat kapasitelerini ve parazitik dirençlerini içeren postsimülasyonu (CADENCE yazılımım kullanarak) yapılmıştır. Sonuç olarak akım taşıyıcıların çalışması, düğüm gerilimleri, çalışma noktası analizi, DC analiz ve devrenin etkin olacağı frekans aralığının belirlenmesini sağlayan AC analiz ile incelenmiştir. Filtre devresinin çalışması da AC analiz ile frekans karakteristiği çıkartılarak incelenmiştir.