The Design of a Frequency Automatic Tuning Circuit based on Current Comparative Methods for CMOS gm-C Bandpass Filters

CMOS gm-C 대역통과 필터를 위한 전류 비교형 주파수 자동동조 회로 설계

In this paper, a current comparative frequency automatic tuning circuit for the CMOS gm-C bandpass filters are designed with the new architecture. And also, when the designed circuit is compared to the typical tuning circuit, the designed circuit has very simple architecture that is composed of the current comparator and charge pump and operating in 3V power supply. The proposed tuning circuit automatically compensates the difference between the operating current of the transconductor and the specified reference Current. Using CMOS 0.8um parameter a biquad gm-C bandpass filter with center frequency($f_\circ$=60MHz) is designed, and according to the transistor size the variation of the center frequency is simulated. As the HSPICE simulation results, the tuning operation of the proposed current comparative frequency automatic tuning circuit is verified.

본 논문에서는 CMOS 대역통과 필터의 주파수 자동 동조를 위하여 새로운 구조를 가지는 전류비교형 주파수 자동동조 회로를 설계하였다. 설계된 주파수 자동 동조 회로는 전류비교기와 Charge pump만으로 구성된 매우 간단한 구조를 이루고 있어서 기존 회로들에 비하여 그 크기가 매우 적어질 수 있으며 3V의 저전압으로 동작할 수 있다. 제안된 동조회로는 만약 트랜스컨덕터의 동작 전류가 변동 시에 설계사양에 의하여 미리 설정된 기준 전류와 비교되어 그 차를 피이드백하여 변동값을 자동적으로 보상할 수 있다. 중간주파수 f/sub o/=60㎒인 광대역 biquad 대역통과 필터를 CMOS 0.8um 파라메터를 이용하여 설계하고 트랜지스터의 크기 변동에 따른 필터의 중심주파수의 변화 특성을 HSPICE로 시뮬레이션 한 결과, 제안된 전류비교형자동동조 회로의 동조 동작특성을 확인할 수 있었다.