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研究生:鄭詩聖
研究生(外文):Shy-Sheng Cheng
論文名稱:低電壓交換式電容濾波器設計應用
論文名稱(外文):Design of Low Voltage Switch Capacitor Filter and Its Applications
指導教授:鍾文耀鍾文耀引用關係
指導教授(外文):Danny W. Y. Chung
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:電子工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:95
中文關鍵詞:交換式電容放大器開關電容非反相重疊電路
外文關鍵詞:switched capacitorop ampsswitchescapacitorsnon-overlapping circuit
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本論文之主要目的是實現,設計低電壓交換式電容濾波器。應用在話中插接(Call Waiting)服務,目前的設計規格(美規)是根據Bellcore''s所制定的規格,其警示信號[CAS]是2130Hz和2750Hz的混頻信號,只有80ms左右的長度,並且信號只產生一次且希望操作電壓範圍在3v-5v之間,利用交換式電容技術解調這類訊號。
在許多類比晶片中,偏壓電路扮演著非常重要角色。理想偏壓電路或電流,希望不受溫度影響。有許多方式可以可以做溫度補償但是目前最常用的方式是利用雙載子電晶體和互補式金氧半電晶體來抵消溫度效應。在論文中主要使用的方式是利用熱電壓 具有正溫度係數( )減掉電阻(POLY2)正的溫度係數 的方式來降低溫度效應。利用這方式、確實可以降低溫度效應。
在論文中強調、互補式金氧半電晶體在佈局時一些需注意的細節。設計者必須了解製程的限制和利用佈局技巧來降低雜訊。針對交換式電容電路中一些核心元件(放大器,開關,電容,和非反相電路)中尤其重要。
The focus of this thesis is to implement and design of low voltage switched capacitor. The applications of switched capacitor are also proposed. The voltage operation range for receiving physical layer signal like Bellcore''s CPE Alerting signal (CAS) is limited in 3v-5v. The CAS is a dual tone signal combination of 2130Hz and 2750Hz that is 80ms in length. In our methods, we use switched capacitor technology to demodulate this kind of signal.
Bias circuit plays an important role in many analog integrated circuits design. Ideally, the bias building block will supply a fixed DC voltage or current of known amplitude that does not change with temperature. There have been a number of approaches that have been taken to realize voltage reference. Recently, the most popular methods for both bipolar and CMOS technologies to eliminate the temperature effect. The main proposal that we use is utilize the positive thermal voltage (VT) ( subtract to resistance (poly2) temperature coefficient . By this way, we may reduce temperature effect.
Issue associates with the manufacturing of a microcircuit are discussed. Emphasis is play on CMOS fabrication, where details are given for a generic process. Layout and design rules are presented with respect to analog circuits where matching noise considerations are important issues. Designer should notice that of CMOS technology limitations, especially the effect of such limitations on the characteristics of switched capacitor circuit components (op amps, switches, capacitors and non-overlapping circuit).
目錄
中文摘要………………………………………………………………i
英文摘要……………………………………………………………..ii
誌謝…………………………………………………………………..iii
目錄…………………………………………………………………..iv
圖索引………………………………………………………………..vi
表索引………………………………………………………………..ix
第一章 緒論 ..………….…….………….………….………..………1
1-1 研究背景…………………………………………………………1
1-2 研究動機及目的 ………………………………………………..1
1-3 論文架構及流程…………………………………………………2
第二章 類比參考偏壓電路.....................................……………….....3
2-1 CMOS雙載子接面電晶體……………………………………...4
2-2 VT-參考偏壓電路[VT Reference]………………………………5
2-3 Half-Vdd電路.................................……………………………..14
第三章 交換式電容濾波器之積體電路設計………………………15
3-1 交換式電容電路原理...........................................………………15
3-2 交換式電容電路基本核心元件.......……………………………16
3-2-1 放大器(OP Amplifier)........................................................17
3-2-2 二級互補式金氧半放大器設計.........................................20
3-2-3 類比開關..............................................................................26
3-2-4 電容之考量和佈局.............................................................30
3-2-5 非反相重疊電路..................................................................34
第四章 交換式電容濾波器之設計與應用........……………………37
4-1 一階積分器...........................................................................……38
4-1-1 非反相積分器....................................................................38
4-1-2 反相積分器........................................................................40
4-1-3 訊號流程圖分析................................................................41
4-2 二項式(biquad)濾波器.................................................................42
4-3 交換式電容濾波器設計應用.......................................................46
4-3-1 實際電路設計應用............................................................47
4-3-2 整體系統模擬分析..............................................................59
4-4 整體佈局考量...............................................................................64
第五章 量測結果.........................................………………………….66
5-1 基本電性參數量測組態分析…..………………………………..66
5-2 U0588A 下線晶片量測結果.......................................................69
5-2-1 VT-參考偏壓電路量測.......................................................69
5-2-2 非反相重疊電路量測結果.................................................70
5-3 U0588B 下線晶片量測結果.......................................................71
第六章 結論與展望.........……………………………………………75
附錄一………………………………………………………………..…77
附錄二……………………………………………………………..……92
參考文獻…………………………………………………..……………95
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January 1998 Revision A2.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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