Четыре новых генератора на базе трансимпедансного усилителя

Автор(и)

  • П. Чандра Шакер журнал "Известия вузов. Радиоэлектроника", Індія
  • А. Сринивасулу JECRC университет, Індія https://orcid.org/0000-0001-6254-7990

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347017050028

Ключові слова:

трансимпедансный усилитель, операционный усилитель с токовой обратной связью, разработка аналоговых интегральных схем, генератор в режиме тока, генератор синусоидального сигнала

Анотація

В статье представлены четыре новых генератора сигналов синусоидальной формы, построенные на базе трансимпедансного усилителя (ТИУ). Первая предложенная схема представляет собой генератор с одним ТИУ и небольшим количеством пассивных компонентов. Вторая и третья предложенные схемы содержат один ТИУ и несколько пассивных компонентов, среди которых два пассивных элемента соединены с общим проводом. В этих схемах контроль условия генерации и частоты генерируемого сигнала осуществлен независимо. Четвертая схема представляет собой квадратурный генератор с двумя ТИУ в качестве активных элементов и несколько внешних пассивных элементов для генерации колебаний. Для реализации предложенных схем в лабораторных условиях выбрана ИС AD 844 AN с внешними пассивными компонентами. Результаты компьютерного моделирования с помощью программы SPICE и результаты лабораторных испытаний представлены для подтверждения теоретического анализа предложенных схем.

Посилання

Budak, A. Passive and Active Network Analysis and Synthesis. Houghton Mifflin, Boston, 1974.

Soliman, Ahmed M.; Al-Shamaa, Mohammed H.; Al-Bab, Dak, Mohammed. Active compensation of RC oscillators. Frequenz. — 1988. — Vol. 42, No. 11–12. — P. 325–332. — DOI : http://dx.doi.org/10.1515/FREQ.1988.42.11-12.325.

Bolton, W. Measurement and Instrumentation Systems. Newnes, Oxford, UK, 1996.

Gibson, J. D. The Communications Handbook. CRC Press, Boca Raton, Fla, USA, 1997.

Soliman, Ahmed M. Simple sinusoidal active RC oscillators. Int. J. Electron. — 1975. — Vol. 39, No. 4. — P. 455–458. — DOI : http://dx.doi.org/10.1080/00207217508920504.

Chang, C.-M. Novel current-conveyor-based single-resistance-controlled/voltage-controlled oscillator employing grounded resistors and capacitors. Electron. Lett. — Feb. 1994. — Vol. 30, No. 3. — P. 181–183. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el:19940133.

Horng, Jiun-Wei; Hou, Chun-Li; Chang, Chun-Ming; Chung, Wen-Yaw; Tang, Han-Wei; and Wen, Yao-Hsin. Quadrature oscillators using CCIIs. Int. J. Electron. — 2005. — Vol. 92, No. 1. — P. 21–31. — DOI : http://dx.doi.org/10.1080/00207210412331332899.

Srinivasulu, Avireni. A novel current conveyor-based Schmitt trigger and its application as a relaxation oscillator. Int. J. Circuit Theory and Applications. — Jun. 2010. — Vol. 39, No. 6. — P. 679–686. — DOI : http://dx.doi.org/10.1002/cta.669.

Abuelma’atti, M. T.; Al-Ghumaiz, A. A.; Khan, M. H. Novel CCII-based single-element controlled oscillators employing grounded resistors and capacitors. Int. J. Electron. — 1995. — Vol. 78, No. 6. — P. 1107–1112. — DOI : http://dx.doi.org/10.1080/00207219508926235.

Pal, Dipankar; Srinivasulu, Avireni; Pal, Basab Bijoy; Demosthenous, Andreas; Das, Barda Nand. Current conveyor-based square/triangular waveform generators with improved linearity. IEEE Trans. Instrum., Meas. — Jul. 2009. — Vol. 58, No. 7. — P. 2174–2180. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TIM.2008.2006729.

Liu, Shen-Iuan. Single-resistance-controlled/ voltage-controlled oscillator using current conveyors and grounded capacitors. Electron. Lett. — Mar. 1995. — Vol. 31, No. 5. — P. 337–338. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el:19950259.

Soliman, Ahmed M. Current mode CCII oscillators using grounded capacitors and resistors. Int. J. Circuit Theory and Applications. — 1998. — Vol. 26, No. 5. — P. 431–438. — DOI : http://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1097-007X(199809/10)26:5::AID-CTA213.0.CO.

Bhaskar, D. R.; Gupta, S. S.; Senani, R.; and Singh, A. K. New CFOA-based sinusoidal oscillators retaining independent control of oscillation frequency even under the influence of parasitic impedances. Analog Integr. Circ. Signal Process. — Oct. 2012. — Vol. 73, No. 1. — P. 427–437. — DOI : http://dx.doi.org/10.1007/s10470-012-9896-6.

Martinez, P. A.; Sabadell, J.; Aldea, C. Grounded resistor controlled sinusoidal oscillator using CFOAs. Electron. Lett. — 1997. — Vol. 33, No. 5. — P. 346–348. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el:19970229.

Srivastava, D. K.; Singh, V. K.; Senani, R. New very low frequency oscillator using only a single CFOA. American Journal of Electrical and Electronic Engineering. — 2015. — Vol. 3, No. 1. — P. 1–3. — DOI : http://dx.doi.org/10.12691/ajeee-3-1-1.

Lahiri, Abhirup. New canonic active RC sinusoidal oscillator circuits using second-generation current conveyors with application as a wide-frequency digitally controlled sinusoid generator. Active and Passive Electronic Components. — 2011. — Vol. 2011. — P. 1–8. — DOI : http://dx.doi.org/10.1155/2011/274394.

Rodriguez-Vazquez, A.; Linares-Barranco, B.; Huertas, J. L.; and Sanchez-Sinencio, E. On the design of voltage-controlled sinusoidal oscillators using OTAs. IEEE Trans. Circuits Syst. — Feb. 1990. — Vol. 37, No. 2. — P. 198–211. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/31.45712.

Tao, Yufei; Fidler, J. K. Electronically tunable dual-OTA second-order sinusoidal oscillators/filters with non-interacting controls: a systematic synthesis approach. IEEE Trans. Circuits Syst. — Feb. 2000. — Vol. 47, No. 2. — P. 117–129. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/81.828566.

Prommee, Pipat; and Dejhan, Kobchai. An integrable electronic-controlled quadrature sinusoidal oscillator using CMOS operational transconductance amplifier. Int. J. Electronics. — 2002. — Vol. 89, No. 5. — P. 365–379. — DOI : http://dx.doi.org/10.1080/713810385.

Ahmed, M. T.; Khan, I. A.; and Minhaj, N. On transconductance-C quadrature oscillators. Int. J. Electronics. — 1997. — Vol. 83, No. 2. — P. 201–208. — DOI : http://dx.doi.org/10.1080/002072197135526.

Liu, Shen-Iuan. Single-resistance-controlled sinusoidal oscillator using two FTFNs. Electron. Lett. — 1997. — Vol. 33, No. 14. — P. 1185–1186. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el:19970833.

Abuelma’atti, M. T.; Al-Zaher, H. A. Current-mode sinusoidal oscillators using single FTFN. IEEE Trans. Circuits Syst. II: Analog Digital Signal Process. — Jan. 1999. — Vol. 46, No. 1. — P. 69–74. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/82.749100.

Singh, V. Equivalent forms of dual-OTA RC oscillators with application to grounded-capacitor oscillators. IEE Proceedings: Circuits, Devices and Systems. — Apr. 2006. — Vol. 153, No. 2. — P. 95–99. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/ip-cds:20050099.

Chiu, W.; Liu, S.-I.; Tsao, H.-W.; Chen, J.-J. CMOS differential difference current conveyors and their applications. IEE Proceedings: Circuits, Devices and Systems. — Apr. 1996. — Vol. 143, No. 2. — P. 91–96. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/ip-cds:19960223.

Kumngern, M.; Dejhan, K. DDCC-based quadrature oscillator with grounded capacitors and resistors. Active and Passive Electronic Components. — 2009. — Vol. 2009. — P. 1–4. — DOI : http://dx.doi.org/10.1155/2009/987304.

Kuntman, H.; Özpinar, A. On the realization of DO-OTA-C oscillators. Microelectron. J. — Dec. 1998. — Vol. 29, No. 12. — P. 991–997. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/S0026-2692(98)00063-9.

Özcan, S.; Toker, A.; Acar, C.; Kuntman, H.; and Çiçekoģlu, O. Single resistance-controlled sinusoidal oscillators employing current differencing buffered amplifier. Microelectron. J. — Mar. 2000. — Vol. 31, No. 3. — P. 169–174. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/S0026-2692(99)00113-5.

Horng, J.-W. Current differencing buffered amplifiers based single resistance controlled quadrature oscillator employing grounded capacitors. IEICE Trans. Fund. Elec., Commun. Computer Sci. — 2002. — Vol. E85-A, No. 6. — P. 1416–1419. — URL : http://search.ieice.org/bin/summary.php?id=e85-a_6_1416.

Salama, K. N.; Soliman, A. M. CMOS operational transresistance amplifier for analog signal processing applications. Microelectron. J. — Mar. 1999. — Vol. 30, No. 3. — P. 235–245. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/S0026-2692(98)00112-8.

Chen, J.-J.; Tsao, H.-W.; Chen, C.-C. Operational transresistance amplifier using CMOS technology. Electron. Lett. — 1992. — Vol. 28, No. 22. — P. 2087–2088. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el:19921338.

Lo, Yu-Kang; Chien, Hung-Chun. Switch-controllable OTRA-based square/triangular waveform generator. IEEE Trans. Circuits Syst. II: Express Briefs. — Dec. 2007. — Vol. 54, No. 12. — P. 1110–1114. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TCSII.2007.905879.

Toker, A.; Ozoguz, S.; Cicekoglu, O.; Acar, C. Current-mode all-pass filters using current differencing buffered amplifier and a new high-Q band pass filter configuration. IEEE Trans. Circuits Syst. II: Analog Digital Signal Process. — Sep. 2000. — Vol. 47, No. 9. — P. 949–954. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/82.868465.

Lo, Y.-K.; Chien, H.-C. Single OTRA-based current-mode monostable multivibrator with two triggering modes and a reduced recovery time. IET Circuits Devices Syst. — Jun. 2007. — Vol. 1, No. 3. — P. 257–261. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/iet-cds:20060359.

Salama, K. N.; Soliman, A. M. Novel oscillators using the operational transresistance amplifier. Microelectron. J. — Jan. 2000. — Vol. 31, No. 1. — P. 39–47. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/S0026-2692(99)00087-7.

Çam, U. A. A novel single-resistance-controlled sinusoidal oscillator employing single operational transresistance amplifier. Analog Integrated Circuits and Signal Processing. — Aug. 2002. — Vol. 32, No. 2. — P. 183–186. — DOI : http://dx.doi.org/10.1023/A:1019586328253.

Chien, Hung-Chun. New realizations of single OTRA-based sinusoidal oscillators. Active and Passive Electronic Components. — 2014. — Vol. 2014. — P. 1–12. — DOI : http://dx.doi.org/10.1155/2014/938987.

Gupta, Ashish; Senani, Raj; Bhaskar, D. R.; Singh, A. K. OTRA-based grounded-FDNR and grounded-inductance simulators and their applications. Circuits Syst. Signal Process. — Apr. 2012. — Vol. 31, No. 2. — P. 489–499. — DOI : http://dx.doi.org/10.1007/s00034-011-9345-2.

Pandey, R.; Pandey, N.; Kumar, R.; Solanki, G. A novel OTRA based oscillator with non interactive control. Proc. of Int. Conf. on Computer and Communication Technology. — 17–19 Sept. 2010. — P. 658–660. — IEEE, 2010. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/iccct.2010.5640448.

Pandey, R.; Bothra, M. Multiphase sinusoidal oscillators using operational trans-resistance amplifier. Proc. of IEEE Symp. on Industrial Electronics and Applications, 4–6 Oct. 2009. — IEEE, 2009. — P. 371–376. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/isiea.2009.5356432.

Pandey, R.; Pandey, N.; Komanapalli, G.; and Anurag, R. OTRA based voltage mode third order quadrature oscillator. ISRN Electronics. — 2014. — Vol. 2014. — P. 1–5. — DOI : http://dx.doi.org/10.1155/2014/126471.

Srinivasulu, A.; and Shaker, P. Chandra. Grounded resistance/capacitance-controlled sinusoidal oscillators using operational transresistance amplifier. WSEAS Trans. Circuits Syst. — 2014. — Vol. 13. — P. 145–152. — URL : http://www.wseas.org/multimedia/journals/circuits/2014/a145701-253.pdf.

Shaker, P. Chandra; and Srinivasulu, A. A sinusoidal oscillator using single operational transresistance amplifier. Proc. of IEEE Int. Conf. on Advance Computing, ICoAC, 18–20 Dec. 2013. — IEEE, 2013. — P. 508–511. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ICoAC.2013.6922003.

Shaker, P. Chandra; and Srinivasulu, Avireni. Quadrature oscillator using operational transresistance amplifier. Proc. of IEEE Int. Conf. on Applied Electronics, 9–10 Sept. 2014, Pilsen, Czech Republic. — IEEE, 2014. — P. 117–120. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/AE.2014.7011681.

Chen, J.-J.; Tsao, H.-W.; Liu, S.-I.; Chiu, W. Parasitic-capacitance-insensitive current-mode filters using operational transresistance amplifiers. IEE Proceedings: Circuits, Devices and Systems. — Jun. 1995. — Vol. 142, No. 3. — P. 186–192. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/ip-cds:19951950.

Analog Devices Inc, AD844AN (datasheet), http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD844.pdf.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-05-29

Як цитувати

Шакер, П. Ч., & Сринивасулу, А. (2017). Четыре новых генератора на базе трансимпедансного усилителя. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 60(5), 262–273. https://doi.org/10.20535/S0021347017050028

Номер

Том 60 № 5 (2017)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.