Filtros paso bajo sintonizables CMOS de 1.0 V-0.18 um con 73 dB de rango dinámico para sistemas de adquisición de sensores en chip
Autores: Pérez-Bailón, Jorge; Calvo, Belén; Medrano, Nicolás
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Filtros paso bajo sintonizables CMOS de 1.0 V-0.18 um con 73 dB de rango dinámico para sistemas de adquisición de sensores en chip
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Enfoque propuesto
Dirección actual
Filtros pasa bajos G-C
Frecuencias de corte ajustables
Compensación entre potencia-área-rango dinámico
Tecnología CMOS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un nuevo enfoque basado en el uso de una técnica de corriente de dirección (CS) para el diseño de Filtros Pasa Bajas G-C totalmente integrados con frecuencias de corte ajustables de sub-Hz a kHz y una mejor relación de trade-off de potencia-área-dinámica. El enfoque propuesto ha sido validado experimentalmente con dos LPFs de primer orden de extremo único diseñados en una tecnología CMOS de 0.18 um alimentada por una sola fuente de 1.0 V: un LPF basado en OTA plegado y un LPF basado en OTA reflejado. El primero muestra un consumo de potencia constante de 180 nW a 100 nA de corriente de polarización con un área activa de 0.00135 mm y una frecuencia de corte ajustable que abarca 4 órdenes de magnitud (~100 mHz-152 Hz @ C = 50 pF) conservando figuras dinámicas superiores a 78 dB. El segundo muestra un consumo de potencia de 1.75 uW a 500 nA con un área activa de 0.0137 mm y una frecuencia de corte ajustable que abarca 5 órdenes de magnitud (~80 mHz-~1.2 kHz @ C = 50 pF) conservando un rango dinámico superior a 73 dB. En comparación con los filtros reportados previamente, esta propuesta es una solución competitiva que satisface las restricciones en chip de bajo voltaje y baja potencia, convirtiéndose en una opción preferida para interfaces de sensores de propósito general reconfigurables en el frente.
Descripción
Este artículo presenta un nuevo enfoque basado en el uso de una técnica de corriente de dirección (CS) para el diseño de Filtros Pasa Bajas G-C totalmente integrados con frecuencias de corte ajustables de sub-Hz a kHz y una mejor relación de trade-off de potencia-área-dinámica. El enfoque propuesto ha sido validado experimentalmente con dos LPFs de primer orden de extremo único diseñados en una tecnología CMOS de 0.18 um alimentada por una sola fuente de 1.0 V: un LPF basado en OTA plegado y un LPF basado en OTA reflejado. El primero muestra un consumo de potencia constante de 180 nW a 100 nA de corriente de polarización con un área activa de 0.00135 mm y una frecuencia de corte ajustable que abarca 4 órdenes de magnitud (~100 mHz-152 Hz @ C = 50 pF) conservando figuras dinámicas superiores a 78 dB. El segundo muestra un consumo de potencia de 1.75 uW a 500 nA con un área activa de 0.0137 mm y una frecuencia de corte ajustable que abarca 5 órdenes de magnitud (~80 mHz-~1.2 kHz @ C = 50 pF) conservando un rango dinámico superior a 73 dB. En comparación con los filtros reportados previamente, esta propuesta es una solución competitiva que satisface las restricciones en chip de bajo voltaje y baja potencia, convirtiéndose en una opción preferida para interfaces de sensores de propósito general reconfigurables en el frente.