วงจรกรองความถี่หลายหน้าที่โหมดแรงดันโดยใช้วงจรขยายความนำถ่ายโอนและยูนิฟอร์มดิสทริบิวด์อาร์ซี

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการออกแบบวงจรกรองความถี่หลายหน้าที่โหมดแรงดัน ซึ่งสร้างจากวงจรขยายความนำถ่ายโอน และยูนิฟอร์มดิสทริบิวด์อาร์ซีแบบหนึ่งชั้นและแบบสองชั้นวงจรที่ออกแบบสามารถสังเคราะห์ผลการตอบสนองทางความถี่ได้สี่รูปแบบพื้นฐาน คือวงจรกรองผ่านความถี่ต่ำ วงจรกรองผ่านความถี่สูง วงจรกรองผ่านแถบความถี่ และวงจรกรองจำกัดแถบความถี่บนโครงสร้างวงจรเดียวกันวงจรที่นำเสนอทำงานในโหมดของแรงดันทำให้ไม่จำเป็นต้องเสริมวงจรแปลงกระแสเป็นแรงดัน รวมถึงใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าสำหรับเลี้ยงวงจรต่ำขนาด ±2 VDC นอกจากนี้ผลการตอบสนองทางความถี่ของวงจรที่ออกแบบสามารถปรับได้อย่างอิสระด้วยการปรับค่าพารามิเตอร์ตัวเก็บประจุของตัวยูนิฟอร์มดิสทริบิวด์อาร์ซี และการปรับผลการตอบสนองทางความถี่ด้วยวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ผ่านการควบคุมค่าอัตราขยายความนำของวงจรขยายความนำถ่ายโอน การปรับผลการตอบสนองทางความถี่ทั้งสองวิธี ไม่ส่งผลกระทบกับค่าคลอลิตีแฟกเตอร์ของวงจรผลการจำลองการทำงานโดยโปรแกรม PSpice และโปรแกรม MATLAB พบว่าวงจรที่ออกแบบให้ผลการตอบสนองทางขนาดต่อความถี่ที่ดี วงจรทั้งสองมีเสถียรภาพที่ดี วงจรมีค่ากรุ๊ปดีเลย์คงที่ตลอดย่านความถี่การใช้งาน และวงจรมีค่าความไวต่ออุปกรณ์ต่ำกว่าหนึ่งหน่วย วงจรที่นำเสนอสามารถรองรับความถี่ในการใช้งานสูงถึง 10 MHz นอกจากนี้วงจรสามารถสร้างได้ง่ายไม่ซับซ้อน ประกอบด้วยวงจรขยายความนำถ่ายโอนสองตัว และยูนิฟอร์มดิสทริบิวด์อาร์ซีสองตัว ทำให้มีความเหมาะสมสำหรับนำไปสร้างเป็นวงจรรวม

This thesis presents the design method of voltage-mode biquadratic filter circuit using operational transconductance amplifier and uniform distributed RC both single layer and double layers. The circuits design can be synthesized of four type standards frequency responses include lowpass, highpass, bandpass and band-reject from the same topology. The propose circuits operate in voltage-mode without the circuit for convert currentmode to voltage-mode requirement and the supply voltage with only ±2VDC. In addition, the frequency response can be adjusted by capacitance parameter of uniform distributed RC and adjusting the transconductance gains of the operational transconductance amplifier without affecting the quality factor. The simulation results of circuit using PSpice and MATLAB indicated that good magnitude response, good stability, constant group delay in pass band and low sensitivities less than one unit. The advantages of the uniform distributed RC circuit can support frequency up to 10 MHz. In addition, the biquad filter is simply constructed with two operational transconductance amplifiers and two uniform distributed RC. The designed circuit is suitable for implementing in integrated form especially in VLSI design.