İkinci harmonik üretimi- Second Generation Harmonic (SGH) frekansı ikiye katlama işleminde özellikle de optik çalışmalarda oldukça avantajlıdır. Bu çalışmada, Metal Oxide Semiconductor (MOS) tranzistörlerin geçiş iletkenliği yükselteci- Operational Transconductance Amplifier (OTA) tarafından uygun şekilde sürülmesi ile elde edilen memkapasitör devresine ait fourirer transformunun özellikleri incelenmiştir. Kullanılan OTA, simetrik OTA olarak bilinen ve yaygın olarak kullanılan bir devre yapısıdır. Burada kuyruk akımı olarak isimlendirilen ve OTA’da bulunan akım kaynağı yardımıyla OTA’nın iletkenliği ve dolayısıyla memkapasitörün iletkenliği kontrol edilebilir. Gerilim kontrollü değişken kapasitör elde edilmesi için MOS tranzistörler kapasitör olarak çalıştırılmıştır. Kapasitör gibi davranan tranzistörler karşılıklı bağlı olup simetrik yapıya sahiptirler. İlk kattaki OTA’nın çıkışları birer adet direnç ve kapasitöre bağlanarak memkapasitöre ait hafıza özelliği elde edilmiştir. Bu elemanların üzerindeki gerilimlerin çarpımı da nonlineerlik özelliğin kazandırılması için kullanılmıştır. Bu gerilimlerin çarpılması ile de ikinci katta bulunan OTA ve elektronik olarak kontrol edilebilen MOS’lar sürülmüştür. Tranzistörlerin boyutlarının yardımıyla kapasitör değerleri ayarlanabilir ancak fazla boyut mikroişlemci içerisinde çok yer kaplayacağı için uygun tranzistör boyutları seçilmiştir. Çalışmada bu devrenin kullanılmasının temel amacı, yapısının basit ve yüzen uçlu olmasıdır. Ayrıca, kullanılan memkapasitör elektriksel karakteristiği itibari ile ideal memkapasitör davranışına yakın özellikte olup yük-gerilim ilişkisi yumuşak anahtarlama özelliğine sahiptir. Tüm benzetimler LTSPICE programında gerçekleştirilmiş olup, TSMC 180nm teknolojisi kullanılmıştır. Sonuç olarak memkapasitör devresine ait fourier transformu incelenmiş ve yüksek harmonikler görülmemiştir.
Anahtar Kelimeler: Memkapasitör, Fourier, OTA, MOS, SPICE.
|
