Sinusoidal Oscillator Design with Modified Current-Feedback Operational Amplifier

Abstract

In this study, different oscillator topologies have been realized with the help of a new active element, Modified Current-Feedback Operational Amplifier (MCFOA). Only one MCFOA element and a maximum number of five passive elements were used during the design of the oscillator circuits. The oscillation criteria and oscillation frequencies of the oscillator structures have been examined in detail. In addition, the non-ideality effects of MCFOA block, due to the current and voltage tracking errors, were also examined. The simulations were performed with SPICE program and 0.35 μm TSMC CMOS technology parameters were used. The supply voltages are chosen as 1.65 V. It is ensured that the oscillation condition criteria in the circuits does not affect the oscillation frequency. Simulation results are compared with theoretical results and presented in paper.

Keywords

• Oscillator,MCFOA,CMOS

İYİLEŞTİRİLMİŞ AKIM GERİBESLEMELİ İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİ İLE SİNUSOİDAL OSİLATÖR TASARIMI

Abstract

Bu çalışmada yeni bir aktif eleman olan iyileştirilmiş aktif geri beslemeli (MCFOA) blok devresi yardımıyla farklı osilatör topolojileri gerçekleştirilmiştir. Bu osilastör yapıları gerçekleştirilirken sadece bir adet MCFOA yapısı ve en fazla beş adet pasif eleman kullanılmıştır. Gerçekleştirilen osilatör yapılarının osilasyon kriterleri ve osilasyon frekansları detaylı olarak incelenmiştir. Ayrıca MCFOA yapısındaki akım ve gerilim izleme hatalarından kaynaklanan idealsizlik etkileri de ayrıca incelenmiştir. Simülasyonlar SPICE programı yardımıyla yapılmış ve 0.35 µm TSMC CMOS teknoloji parametreleri kullanılmıştır. Ayrıca kullanılan devrede besleme gerilimi olarak 1.65 V alınmıştır. Gerçekleştirilen devrelerde osilasyon kriterlerinin osilasyon frekansı etkilemeyeck şekilde olmasına da dikkat edilerek tasarımlar gerçekleştirilmiştir.  Simülasyon sonuçları teorik sonuçlar ile karşılaştırılmış ve makalede verilmiştir.

Keywords

• Osilatör,MCFOA,CMOS

References

1. 1. Abuelma'attı, M. T. and Al-Shahranı, S. M. (1997) New CFOA-based sinusoidal oscillators, International Journal of Electronics, 82(1), 27-32. doi:10.1080/002072197136246
2. 2. Abuelma'atti, M T. ve Al-Zaher, H. (1999) Current-mode quadrature sinusoidal oscillators using two FTFNs, Frequenz, 53,(1-2), 27-30. doi:10.1515/FREQ.1999.53.1-2.27
3. 3. Chiu, W., Liu, S. I., Tsao, H. W. ve Chen, J. J. (1996) CMOS differential diference current conveyors and their applications, IEE Proceedings Pt.G, 143(2), 91-96. doi:10.1049/ip-cds:19960223
4. 4. Elwan, H. O. ve Soliman, A. M. (1997) Novel CMOS differential voltage current conveyor and its applications, IEE Proceedings Pt.G, 144(3), 195-200. doi:10.1049/ip-cds:19971081
5. 5. Fabre, A. (1995) 3rd-generation current conveyor - a new helpful active element, Electronics Letters, 31(5), 338-339. doi:10.1049/el:19950282
6. 6. Huijsing, J. H. ve De Korte, J. (1997) Monolithic nullor: a universal active network element, IEEE J. Solid-State Circuits, 12(1), 50-64. doi:10.1109/JSSC.1977.1050841
7. 7. Srivastava1, D. K., Singh1, V. K. ve Senani, R. (2015) Novel Single-CFOA-based Sinusoidal Oscillator Capable of Absorbing All Parasitic Impedances, American Journal of Electrical and Electronic Engineering, 3(3), 71-74. doi:10.12691/ajeee-3-3-2
8. 8. Surakampontorn, W. ve Thitimajshima, P. (1998) Integrable electronically tunable current conveyors, IEE Proceedings Pt.G, 135(2), 71-77. doi:10.1049/ip-g-1.1988.0010

9. 9. Toker, A., Kuntman, H.,Çiçekoğlu, O., ve Dişçigil. M., (2002) New Oscillator Topologies Using Inverting Second-Generation Current Conveyors, Turkish Journal of Electrical Engineering, 10(1), 119-129.
10. 10. Yuce, E. ve Minaei, S. (2008) A Modified CFOA and Its Applications to Simulated Inductors, Capacitance Multipliers, and Analog Filters, IEEE Transactions on Circuits and Systems—I: Regular Papers, 55(1), 266-275.doi:10.1109/TCSI.2007.913689