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고속신호처리를 위한 고주파용 Op-Amp 설계
A High Frequency Op-amp for High Speed Signal Processing 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.6 no.1, 2002년, pp.25 - 29  

신건순 (금오공과대학교 전자공학과)

초록
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High speed 신호처리는 통신분야, SC circuit, HDTV, ISDN 등에서 관심이 더욱 승가하고 있으며, high speed 신호처리를 위한 많은 방법들이 있다. 본 논문에서는 CMOS 공정에서 고주파 Op-amp의 실현을 의한 설계를 기술하였다. 아날로그 집적회로를 기초로 하는 high speed op-amp의 기능을 제한하는 요소 중 한가지는 유효 주파수 범위이다. 본 논문에서는 $C_{L}$ =2pF에서 단위이득 주파수가 170MHz인 향상된 대역폭적을 가지는 CMOS op-amp 구조를 계발한다. 공정은 1.2$\mu$디자인 룰을 따른다. 본 논문에서 제시한 CMOS op-amp 고주파 SC filter에서 요구하는 큰 커패시터 부하에서의 넓고 안정된 대역폭을 얻기에 매우 적합하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

There is an increasing interest in high-speed signal processing in modern telecommunication and SC circuit, HDTV, ISDN. There are many methods of high-speed signal processing. This paper describes a design approach for the realization of high-frequency Op-amp in CMOS technology. A limiting factor in...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 고속신호처리를 위한 많은 방법중에서 본 논문에서는 시스템내의 소자특성을 개선하는 방법으로써 모든 아날로그 및 아날로그-디지탈회로에서 필수적인 능동소자로 사용되고 있는 Op-amp의 특성을 개선하였다. 특히 Op-amp의 여러 동작특성중 고속도동작과 직접관련이 있는 주파수대역을 확장하였으며 이를 위하여 기존의 1단 Op-amp에 설계한 복합부하구조를 첨가하여 새로운 구조를 설계하였다.
  • 본 논문은 더욱 향상된 단위이득 주파수와 안정도를 가지는 op-amp를 소개한다. 소개되는 op-amp는 트랜지스터 구동에 있어서 높은 임피던스를 가지는 합성 부하를 사용하였다.

가설 설정

  • 그래서 Q7과 Q8에는 동일한 dc bias 전류 I = Io'-Io/2가 흐르게 된다. Q1, Q2의 게이트에 인가된 차동 입력전압 Vin =Vin/2, Vin -Vin/2은 드레인 전류를 Io = g m1 Vin만큼 상쇄시킬 것이며, Q10, Q11의 전류 Io'가 일정하게 유지되어지는 동안 Q7, Q8의 전류 I는 Io로 바뀔 것이다.
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참고문헌 (7)

  1. K. Martin and A. S. sedra, 'Effects of the opamp finite gain and bandwidth on the performance of switched_capacitor filters' IEEE Trans. Circuits Syst., vol.CAS-28, pp.822-829, Aug. 1991 

    상세보기 crossref

  2. B. S. Song, 'A 10.7-MHz switched-capacitor bandpass filter' IEEE J. Solid-state Circuits, vol.SC-24, pp.320-324, Apr. 1989 

    상세보기 crossref

  3. B. Y. Kamath, R. G. Meyer, and P. R. Gray 'Relationship between frequency response and settling time of operational amplifiers' IEEE J. Solid-state Circuits, vol.SC-0, pp.347-352, Dec. 1974 

  4. K. Bult and G. Geelen, 'A Fast Settling CMOS Op-Amp for SC-Circuits with 90dB DC-Gain and 116MHz Unity-Gain Frequency' 

  5. D. B. Riber and M. A. Copeland, 'Biquad Alternative for High-Frequency Switched-Capacitor Filters' IEEE J. Solid-state Circu its, vol.SC-20, pp.1085-1095, Dec. 1985 

  6. Carlos A. Laber and P. R. Gray, 'A Positive-Feedback Transconductace Amplifier with Application to High Frequency, High-Q CMOS Switched-Capacitor Filters' IEEE J. Solid-state Circuits, vol. SC-23, pp.1370- 1378, Dec. 1988 

  7. P. R. Gray and R. G. Meyer, 'Analysis and Design of Analog Integrated Circuits' New York: Wiley, 1984 

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