Filtre logaritmice cu MOS in subprag

[Dark_Soul]

Salutare. Am de facut la proiectul de licenta un circuit in domeniul logaritmic cu tranzistoare MOS in regim sub prag. Am tot ce trebe documentatie tot, filtrul e compus din 3 elemente si anume: compresor, integrator, expandor. Le-am pus toate 3 circuite separat in orcad si nu functioneaza cum ar trebui. Am dedus formulele necesare pentru toate 3 circuite, si undeva.. nu setez eu curentii si tensiunile cum trebe in orcad. Le-am legat toate 3 impreuna sa formez filtrul, iar panta e putin aiurea. Poate se pricepe careva la filtre si ma ajuta cu ceva sfaturi. Atasez cele 3 circuite + formulele deduse.

[Dark_Soul]

Expandorul si formula curentului de iesire

[EmyRulz]

Posteaza mai multa documentatie, problema ta este destul de tehnica si nu cred ca oamenii de pe aici stiu pe de rost toate acestea si nici sa caute prin cotloanele netului pentru a-ti rezolva tie problema nu cred ca o sa faca.Deci, eu as fi dispus sa iti verific calculele daca:1. Postezi modelul si ecuatiile tranzistoarelor mos-fet pe care le-ai folosit(documentatie detaliata in care se explica semnificatia diverselor notatii).2. Postezi documentatie suplimentara despre circuitele utilizate(idem legat de gradul de detaliu al documentatiei).

[Dark_Soul]

Salutare. Am fost foarte ocupat in ultimele zile cu licenta... Compresorul si expandorul imi functioneaza pana la urma, am ceva probleme cu integratorul...Atasez cateva prtscr de la simulari, simulare AC SWEEP in orcad, frecventa de start 1hz pana la 1ghz cu 100 de puncte pe decada. Nu stiu ce sa i mai fac... voi ce parere aveti, dau bine simularile?

[Dark_Soul]

ultimele 2 simulari

[Dark_Soul]

Posteaza mai multa documentatie, problema ta este destul de tehnica si nu cred ca oamenii de pe aici stiu pe de rost toate acestea si nici sa caute prin cotloanele netului pentru a-ti rezolva tie problema nu cred ca o sa faca.Deci, eu as fi dispus sa iti verific calculele daca:1. Postezi modelul si ecuatiile tranzistoarelor mos-fet pe care le-ai folosit(documentatie detaliata in care se explica semnificatia diverselor notatii).2. Postezi documentatie suplimentara despre circuitele utilizate(idem legat de gradul de detaliu al documentatiei).

atasez articolul

[EmyRulz]

Salut, si eu am cam fost ocupat saptamana asta, dar vin cu cateva sugestii.Ecuatiile tale par corecte, mai putin cea din formula integratorului, nu poti amesteca domeniul timp cu cel al frecventei, ori transormi totul, ori nimic!In plus, am impresia ca ataci problema dintr-un unghi nefavorabil. De fapt ce ti se cere, banuiesc sa implementezi un filtru cu o anumita functie de transfer(ecuatie de stare)? Daca asa stau lucrurile, atunci cel mai bine ar fi sa te folosesti de relatia fundamentala a bucleleor transliniare si anume faptul ca ele realizeaza egalitatea produselor curentilor de pe ramurile in sens orar si trigonomentric. In plus, intrarea si iesirea din filtru sunt curentii nu tensiunile. Folosind relatia (9) din articol:CodeCogsEqn(2).gif[/attachment]Ceea ce aplicat pe cele 3 blocuri pe care le folosesti tu da:CodeCogsEqn(4).gif[/attachment]singura problema este ca filtrul nostru nu stie decat sa inmulteasca curenti, de aceea trebuie sa vedem cum putem sa exprimam derivata lui Iout ca un produs. Aici intra in joc functia exponentiala(a carei derivata este tot o exponenetiala). Folosind relatia pe care ai scriso tu pentru expandor avem:[attachment=0]CodeCogsEqn(5).gif[/attachment]

[EmyRulz]

Trebuie sa fac alt post deoarece nu pot sa inserez mai mult de 5 atasamente si formumul nu are modul de scris in Latex, de aceea ecuatiile le-am scris si salvat ca poze pe care le-am atasat.

 

Continuand de unde am ramas, daca introducem ultima relatie in ecuatia diferentiala a filtrului nostru obtinem:CodeCogsEqn(3).gif[/attachment]

deci pentru a obtine functia de transfer dorita(intarziere de ordinul 1) e clar ca mai trebuie sa adaugam in blocul integratorului, in paralel cu condensatorul C o sursa de curent de valoare Itun! Astfel vom obtine suma Icap+Itun de care avem nevoie

Dupa ce facem aceasta singrul lucru care mai ramane de facut este ca in blocul expandor sa setam Iref de A ori mai mare ca Iref din blocul compresor si voila, am implementat filtrul dorit.

 

Sper ca explicatiile au fost de ceva ajutor.

[Dark_Soul]

Foarte interesant. Am inteles tot ce ai explicat. Sti cumva cum as putea modela toti tranzistorii, si daca as putea folosi la blocul integrator cel fara cele 2 PMOS. Cum ar arata tot filtrul cu tot cu generatorul de Vref, si ce ar trebui sa modific ca sa fie FTJ FTS si FTB.

[EmyRulz]

Deci pentru a simula tot filtrul, iti trebuie la intrare un convertor tensiune-curent si la iesire un convertor curent tensiune. Pentru simulare la inceput poti folosi surse de curent comandate in tesniune si surse de tensiune comandata in curent cu factorul de trensfer ales corespunzator.Orcadul ar trebui sa aiba model pentru tranzistoare CMOS, acum eu nu stiu exact ce e pe acolo pentru ca nu folosesc acest mediu, aici trebuie sa te descurci singur.Iti atasez o poza cu schemal, cam cum ar trebui sa arate, ca sa simulezi acel filtru trece jos pe care l-am calculat mai sus:[attachment=0]2.jpg[/attachment]Schema este extrem de simpla, doar pentru a vedea conceptul, pentru o implementare reala uita-te pe acele circuite auxiliare din articol. Legat de integrator, nu cred ca ai cum sa nu folosesti oglinda de curent in topologia asta(GD).Vref este o tensiune fixa pe care trebuie sa o alegi astfel incat tranzistoarele sa se afle in regimul dorit(de sub-prag). De asemenea trebuie sa alegi judicios transferul pentru surele comandate(incercuite in figura) astfel incat curentii sa fie de marimea dorita(banuniesc de ordinul micro-amperilor).Pentru a realiza alte tipuri de filtre impui alta functie de transfer. Pentru trece banda folosesti un trece jos uramat de un trece-sus. Daca vrei filtre de ordin mai mare atunci o sa ai nevoie de mai multe integratoare dar metoda de calcul e aceeasi.

[Dark_Soul]

In simularile mele, alimentam cu 2V prin fiecare I, ca sa treaca tensiune prin MOS ca sa fie Vds > Vgs, cel putin asa mi-a spus sa fac indrumatorul de licenta. Pe langa asta, ce ar trebui sa modific ca sa am FTS?

[EmyRulz]

Mai intai simuleaza-l pe asta trece-jos si posteaza aici rezultatele obtinute ca sa vedem daca e bine sau nu, abia dupa aceea apuca-te de altele. Legat de FTS calculeaza si tu! Daca te impotmolesti revii aici.

[Dark_Soul]

Salut. Circuitul din figura ta nu "merge" , in sensul ca Itun pus in paralel cu Ci imi da o tensiune foarte mare pe drena mos-ului de la Itun cel din stanga.

[EmyRulz]

Am simulat si eu in graba circuitul si pare ca merge(n-am avut timp sa simulez in detaliu). Ai grija sa folosesti modele care au sigur modelat corect functionearea in regim de sub-prag eu le-am folosit pe cele de aici:

http://www.mosis.com/cgi-bin/cgiwrap/um ... params.txt

Atasez schema simulata in Multisim 10:

[attachment=0]Untitled.png[/attachment]

Valoare pt Itun n-am calculato pt ca nu stiu n si Vt la mosfetii folositi dar am obtinut intr-adevar un filtru de ordinul 1 cu frecventa de taiere la 7 kHz.

Atentie, la curentul de intrare trebuie neapart sa ii pui si o valoare de regim continuu adunata cu componenta alternativa, mai mare decat cea mai mare variatie pe care o va aceasta. Altfel nu se mai polarizeaza corect mosfetul(nu poate sa fie sursa de curent).

[Dark_Soul]

Salut. Atasez rezultatul simularii (Iout) dupa schema din figura