Journals / Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2007 / Cilt: 13 - Sayı: 2

By block modelling design and realization of a first order class a log domain filter

Birinci derece A sınıfı logaritmik ortam süzgecinin blok modelleme ile tasarımı ve gerçekleştirilmesi

Pages
163–172
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Although such filters are very sensitive for mismatches and require integration technology, we have observed that realization of this filter in the laboratory has provided satisfactory results.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:A first order low pass Class A type log domain filter is synthesized by using computer simulation program (PSpice), and realized in laboratory.
📊
Key Findings & Data:The filter has approximately the cutoff frequency of 260 kHz and the transistors in the filter have 10mA DC currents.
💡
Conclusion & Impact:Although such filters are very sensitive for mismatches and require integration technology, we have observed that realization of this filter in the laboratory has provided satisfactory results.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

A first order low pass Class A type log domain filter is synthesized by using computer simulation program (PSpice), and realized in laboratory. For front-end circuitry, i.e. input logging and level shifting part, number of alternatives exist. Two of these alternatives are known as better choices. T type is chosen in this work. The filter has approximately the cutoff frequency of 260 kHz and the transistors in the filter have 10mA DC currents. The filter’s cutoff frequency is electronically tunable, i.e. changing the magnitudes of the current sources defines the filter’s cutoff frequency. The filter is simulated in PSpice using ‘ideal’, default PSpice model with BF=10000, and BC546B/BC557B type transistors. Simulation results confirmed with the theoretical results. In laboratory, the filter is realized by using these transistors, not specially designed for log domain filtering, and a number of tests are performed. The laboratory results are compared with those of the simulation results. Due to some nonideal laboratory conditions, some acceptable differences are observed. Although such filters are very sensitive for mismatches and require integration technology, we have observed that realization of this filter in the laboratory has provided satisfactory results.

Özet

Birinci derece A sınıfı bir alçak geçiren logaritmik ortam süzgeci bilgisayar benzetim programı PSpice kullanılarak tasarlanmış ve laboratuvarda gerçeklenmiştir. Giriş işaretinin logaritmasını alan ve seviye öteleyen kısımlarından oluşan giriş katı için değişik alternatifler vardır. Bu alternatiflerden iki tanesi daha iyidir. Bu çalışmada T tipi kullanılmıştır. Süzgeç yaklaşık olarak 260 kHz kesim frekansına sahiptir, transistörlerin DC akımları 10 mA seviyesindedir. Süzgecin kesim frekansı elektronik olarak ayarlanabilmektedir; yani, akım kaynaklarının değerleri değiştirilerek süzgecin kesim frekansı ayarlanabilmektedir. Süzgecin PSpice varsayılan transistörü BF=10000 alınarak ve BC546B/BC557B tipi transistörler kullanılarak PSpice’da benzetimi yapılmıştır. Benzetim sonuçları teorik sonuçları doğrulamıştır. Süzgeç özellikle logaritmik ortam süzgeçleri için tasarlanmamış bu transistörler ile laboratuvarda gerçeklenmiş ve bir dizi test yapılmıştır. Laboratuvar sonuçları ile bilgisayar benzetim sonuçları karşılaştırılmış ve kabul edilebilir sınırlarda farklılık olduğu gözlemlenmiştir. Bu tür süzgeçlerin transistör uyumsuzluklarına hassasiyeti ve tümdevre teknolojisine ihtiyaç duyduğu bilinmesine karşın, tasarlanan süzgecin laboratuvardaki gerçeklenmesi tatmin edici sonuç verdiği gözlemlenmiştir.

🔖

Cite This Article

TOLA, A. T., ARSLANALP, R., ÜNAL, M., YILMAZ, S. Ş. (2007). By block modelling design and realization of a first order class a log domain filter. Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 13 - Sayı: 2, 163–172. https://ajindex.com/articles/289124

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (8)

  1. Adams, R. W. 1979. Filtering in Log Domain, 63rd AES Conf. Arslanalp, R. 2003. “Eliptik Filtre Yaklaşımının Logaritmik Ortamda Gerçeklenmesi” Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Denizli. Arslanalp, R. ve Tola, A. T. 2005. Genlik Uygunlaştırmalı Logaritmik Ortam 3. Derece Eliptik Süzgecinin Tasarımı ve PSPICE Programındaki Benzetimleri, iats05, Konya/Türkiye. Drakakis, E. M., Payne, A. J., Toumazou, C., Ng, A. E. J. and Sewell, J. I., 2001. High Order Lowpass and Bandpass Elliptic Log-Domain Ladder Filters, ISCAS. Eskiyerli, M. H., Payne, A. J. and Toumazou, C. 1996. “State Space Synthesis of Biquads Based On The MOSFET Square Law”, Proceeding Of IEEE ISCAS, Atalanta, Vol. 1, p. 321-324.
  2. Frey, D. R. 1993. Log-Domain Filtering: An Approach to Current-Mode Filtering, IEE Proceeding Vol. 140, 406-416.
  3. Frey, D. R. and Tola, A. T. 1999. A State-Space Formulation For Externally Linear Class AB Dynamical Circuits, IEEE Transaction on Circuits and Systems-II: Analog and Digital Signal Processing, Vol. 46, 306-314.
  4. Frey, R. D. 1996. Exponetial State Space Filters: A Generic Current Mode Design Strategy, IEEE Transaction on Circuits and Systems-I: Fundamental Theory and Aplications, Vol. 43, 34-42.
  5. Gilbert, B. 1975. Translinear Circuits: A Proposed Classification, Electronics Letter, Vol. 11, 14-16.
  6. Mulder, J., Kouwenhoven, M. H. L., Serdijn, W. A., Van Der Woerd, A. C. and Van Roermund, A. H. M. 1999a. “Nonlinear Anaysis of Noise in Static and Dynamic Translinear Circuits”, IEEE Transaction on Circuits and Systems-II: Analog and Digital Signal Processing, Vol. 46, No. 3, 266-278. Özoğuz S. and Şengör N. S. 2003. “On the Realization of NPN-Only Log-Domain Chaotic Oscillators”, IEEE Tran. on Circuits and Systems I, Vol.50, No.2, p. 291-294.
  7. Perry, D and Roberts, G. W. 1996. The Design of Log-Domain Fiters Based on the Operational Simulation of LC Ladders, IEEE Transaction on Circuits and Systems-II: Analog and Digital Signal Processing, Vol. 43. Pookaiyaudomş, S. and Mahattanakul, J. 1995. “A 3.3 Volt High Frequency Capacitorless Electronically Tunable Log-Domain Oscillators”. Proc.ISCAS 95, Seattle, p.829-832. Rashid M. H. 1995. Spice for Circuits and Electronics Using Pspice, ISBN 0131246526. Sedra, A.S. and Smith K.C. 1991.
  8. Microelectronic Circuits, Third Edition, ISBN 0-03-051648X. Seevinck, E. 1990. Companding Current Mode Integrator: A New Circuit Principle For Continuous- Time Monolithic Filters, ElectronicLetters, Vol.26, 2046-20