Analog tümdevre tasarımına uygun MOS-C tabanlı yeni sinüzoidal osilatör ve süzgeç topolojileri

Elektronik ve haberleşme sistemlerinde analog süzgeç ve sinüzoidal osilatör devrelerinin çok geniş kullanım alanlarına sahip olmalarından dolayı bu devreler işaret işleme uygulamalarında vazgeçilmez önem taşırlar. Bu yüzden analog süzgeç ve sinüzoidal osilatörler ile ilgili yapılan çalışmalar her zaman ilgi görmüş olup son yıllarda yeni nesil aktif devre elemanı tabanlı olarak gerçekleştirilen çalışmaların sayısı günden güne artmış ve teknolojik gelişmelere bağlı olarak tümdevre tekniğine uyumlu olması önem kazanmıştır. Bu tez çalışması devre sentezi ile yeni analog süzgeç ve sinüzoidal osilatör topolojileri oluşturma, bu topolojiler ile elde edilen devreleri tümdevre tekniğine uygun yapıda MOS-C olarak gerçekleştirme ve bu devrelerin PSpice simulasyon yazılımı ile başarım analizi kısımlarından oluşmaktadır. Devrelerin MOS-C olarak gerçeklenebilmesi ve elektronik olarak ayarlanabilmesi amacıyla pasif dirençlerin MOS transistörler ile gerçeklenme yöntemleri incelenmiş ve gerçeklenen dirençlerde doğrusal olmayan etkilerin giderilmesi ile ilgili tekniklerden yararlanılmıştır. Önerilen topolojilerde kullanılmış olan yeni nesil aktif devre elemanları tanıtılıp gerçeklenen devrelerin teorik analizi yapıldıktan sonra PSpice simulasyon yazılımı ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış, devrelerin çalışabilirliği doğrulanmış ve başarım düzeyleri gösterilmiştir. Bazı devrelerde, kullanılan aktif elemanın ideal olmayan durumlar için analiz çalışması gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması ayrıca, önerilen bazı topolojilerde ticari olarak elde edilebilen tümdevrelerin makromodel parametreleri kullanılarak simulasyon yazılımı ile ve akım işlemsel kuvvetlendiricisi elemanının akım taşıyıcı tümdevreleriyle gerçekleştirilip bir süzgeç devresinde çalıştırılmasına yönelik bir deneysel çalışma ile desteklenmiştir. Akım taşıyıcı tabanlı devrelerde kompozit yapı kullanarak devrenin başarım düzeyinin nasıl geliştirilebileceği karşılaştırmalı çalışmalarla gösterilmiştir. Devre tasarımında genellikle aynı topoloji ile birden çok süzgeç türünü sağlayan çok fonksiyonlu süzgeç devreleri elde edilmiştir. Bu şekilde tasarlanan devrelerin daha az sayıda aktif ve pasif eleman çalıştırması, daha düşük maliyet ve daha düşük güç tüketimi gibi özelliklere sahip olmaları amaçlanmıştır. Ayrıca, süzgeçlerde kesim frekansı ve sinüzoidal osilatörlerde osilasyon frekansının devredeki pasif elemanlara göre duyarlılık analizleri yapılmıştır. Gerçeklenen osilatör devrelerinde osilasyon frekansının osilasyon koşulundan bağımsız ve elektronik olarak ayarlanabilir özellikte olmasına ve kuadatür sinüzoidal osilatörlerde faz hatasının olabildiğince düşük düzeyde kalmasına çalışılmıştır.