Активный фильтр на коммутируемых конденсаторах
Изобретение м.б. использовано в микроэлектронных устр-вах частотной селекции. Цель изобретения - повышение стабильности параметров активного фильтра на коммутируемых конденсаторах. Фильтр содержит N звеньев 1,-1N, каждое из к-рьрс содержит К конденсаторов 2,-2,, К ключей 3,-Зц, истоковый повторитель (ИП) 4, также распределитель 13 импульсов , источник 14 напряжения смещения . Введены ИП 7, диф.у-ль 10, блок 11 частотной коррекции и развязывающий фильтр 12. ИП 4 и 7 выполнены соответственно на МДП-транзисторах 5 н 8 со встроенными каналами, нагрузкой к-рых являются МДП-транзисторы 6 и 9 с индуцированными каналами . Коэф, усиления ИП 4 и 7 стабилизируется вследствие постоянства выходного напряжения. Стабилизируются также др. параметры, зависящие от коэф, усиления , - коэф. усиления напряжения и верхняя граничная частота полосы пропускания . МДП-транзисторы 8 и 9 топологически идентичны МДП-транзисторам 5 и 6, Напряжение смещения с блока 11 подается через фильтр 12 на затворы МДП- транзистиров 6, вырабатывая в них ток, при к-ром напряжение V.y каждого из ИП 4 близко к О, что обеспечивает МИНИН.сдвиг постоянного напряжения между входом и выходом и как следствие стабилизацию параметров фильтра при колебаниях технология, процесса. 1 ил. с 9 сл 00 00 О5
COKH СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (1%SU(ii) А1 (дц 4 Н 03 Н 19/00 ъ ) м Й
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1 (.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4040737/24-09 (22) 24.03.86 (46) 15 ° 03,88. Бюл. У 10 (72) В.П.Попов, В.А. Рыжов, Л.Т.Иванисов и Н.А,Тимошенко (53) 621.372.543 (088.8) (56) Хьюз Ч.P., Бродерсен P.Ó,, Басс Д.Д. Применение фильтров на
ПЗС и фильтров с переключаемыми конденсаторами. ТИИЭР, т,67, 1979, У 10, с.44, р.18. (54) АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР- НА КОМИУТИРУЕMbE КОНДЕНСАТОРАХ (57) Изобретение м.б. использовано в микроэлектронных устр-вах частотной селекции. Цель иэобретения— повьппение стабильности параметров активного фильтра на коммутируемых конденсаторах. Фильтр содержит N звеньев 1,-1N каждое из к-рых содержит К конденсаторов 2,-2 „, К ключей 3,-3ц, нстоковый повторитель (ИП) 4, также распределитель 13 импульсов, источник 14 напряжения смещения. Введены ИП 7, диф.у-ль 1О, блок 11 частотной коррекции и развязывающий фильтр 12. ИП 4 и 7 выполнены соответственно на ИДП-транзисторах 5 и 8 со встроенными каналами, нагрузкой к-рых являются ИДП-транзисторы 6 и 9 с индуцированными канала- ми. Коэф. усиления ИП 4 и 7 стабилизируется вследствие постоянства выходного напряжения. Стабилизируются также др.параметры, зависящие от коэф. усиления, — коэф. усиления напряжения и верхняя граничная частота полосы пропускания. МДП-транзисторы 8и 9 топологически идентичны МДП-транзисторам 5 и 6.
Напряжение смещения с блока 11 подается через фильтр 12 на затворы ИДПтранзисторов 6, вырабатывая в них ток при к-ром напряжение Ч каждоЭ п го из ИП 4 близко к О, что обеспечивает миним.сдвиг постоянного напряжения между входом и выходом и как следствие стабилизацию параметров фильтра при колебаниях технологич. процесса. 1 ил.
1381690
Изобретение относится к активным фильтрам на коммутируемых конденсаторах и может быть использовано в микроэлектронных устройствах частотной сепекции, Целью изобретения является повышение стабильности параметров активного фильтра на коммутируемых конденсаторах.
На чертеже изображен предложенный активный фильтр„
Напряжение U> „çàâ èñèò от удельных крутизн К,, К МДП-транзисторов, пороговых напряжений U,,U, соответственно МДП-транзисторов 5 и 6 со встроенным и индуцированным каналами, напряжения смещения U . Пороговое напряжение U, в свою очередь зависит55 от точности поддержания технологических параметрон ионного легирования, коэффициента влияния подложки и выходного напряжения Ц
Активньп фильз р на коммутируемых конденсаторах содержит 11 звеньев 1„, 1 ...1, каждое из которых содержит
К конденсаторов 2,, 2, °,. 2к, К ключей 3,, 3, ...3,, истоковый повторитель 4, выполненный на МДП-трапзисторе 5 со встроенным каналом II МДП— транзисторе 6 с пндуцированным каналом, дополнительный пстоковый повторитель 7, выполненный на МДП-транзисторах 8 и 9 со встроенным и индуцированным каналами соответственно, дифференциальный усилитель 10, блок
1 I частотной коррекции, развязывающий фильтр 12, распределитель 13 импульсов, источш к 14 напряжения смещения.
Активньп фильтр на коммутируемых конденсаторах работает следующим образом.
При поочередном замыкании и раэмыкании ключей 3,, ° .3 звена 1 входное постоянное напряжение U и передается на затвор МДП-транзистора 5 беэ пз- 35 менения. На выходе истокавого повторителя 4, т ° е. на истоке МДП-транзистора 5 и на стоке МДП-транзистора
6 напряжение цьы,, равно Up +Upped, а на выходе N-ro звена на истоке 40
МДП-транзистора 5 напряжение П пы„ равно Uo +NUyu ф где Upu Usx Ппых падение напряжения затвор-исток каждого иэ идентичных ГЯП-транзисторов
5 определяется из уравнения токов: 45 г
СМ 7Е) 2 93 ЬЫХ вЂ” и„), Конструктивные и технологические параметры выбираются таким образом, чтобы в рабочей точке напряжение U 4 было близким к О, Узлы, вырабатывающие напряжение смещения U действующее на затворах МДП-транзисторов
6 истоковых повторителей 4, поддерживают его такой величины, чтобы напряжение U поддерживалось макси. мально близким к О при колебаниях параметров технологического процесса.
Коэффициент усиления К истоковых повторителей 4,7 стабилизируется вследствие постоянства U „„ . Стабилизируются также другие параметры активного — фильтра, зависящие от К вЂ” коэффициент усиления напряжения и верхняя граничная частота полосы пропускания. MIIII-транзисторы 8,9 дополнительного истокового повторителя 7 топологически идейтичны соответствующим МДЛ-транзисторам 5 и 6 истоковых повторителей звеньев, На затвор
МДП-транзистора 8 дополнительного истокового повторителя 7 и на инвертирующий вход дифференциального усилителя 10 с .шины источника 14 напряжения смещения поступает напряжение, равное U . Выходное напряжение дополнительного истокового повторителя
7 U ыд с истока МДП-транзистора 8 поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 10. Разностное напРЯжение (Цпых — Ц ) Усиливается в К раз и через блок 11 частотной коррекции поступает на затвор МДП-транзистора 9, изменяя ток дополнительного истокового повторителя 7 до величины, при которой напряжение (Цщ„„ — Б„) на входе дифференциального усилителя 10 близко к О, т.е. поддерживая Ццы„ =U
Блок 11 частотной коррекции необходим для обеспечения устойчивости активного фильтра с обратной связью.
Напряжение U с выхода блока 11 частотной коррекции подается ниже через развязывающий фильтр 12 на затворы МДП-транзисторов 6 истоковых повторителей 4, вырабатывая в них ток, при котором напряжение U ö каждого из истоковых повторителей 4 близко к О, что обеспечивает минимальный сдвиг постоянного напряжения между входом и выходом и как следствие стабилизацию параметров активного фильтра при колебаниях параметров технологического процесса, когда
1381690
Составитель Ю.Чернышов
Техред M.Õîäàíè÷
Корректор Л,Пилипенко
Редактор О.Спесивых
Заказ 1193/54 Тираж 928 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4 на вход кроме постоянного напряжения
Uo поступает напряжение сигнала U „ формула и з о б р е т е н и я
Активный фильтр на коммутируемых конденсаторах, содержащий N последовательно включенных звеньев, каждое из которых содержит К, где К > 2, последовательно соединенных ключей, вход первого из которых является входом звена, иистоковый повторитель, выход которого является выходом зве-, на, и К конденсаторов, первый вывод каждого иэ которых подключен к выходу соответствукицего ключа, управляющие входы четных и нечетных ключей подключены соответственно к первому и второму выходам распределителя импульсов, причем вторые выводы (К вЂ” 1) конденсаторов подключены к первой шине источника питания, а вторые выводы остальных конденсаторов подключены к выходу истокового 25 повторителя, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности параметров активного фильтра, введены дополнительный истоковый пов1 торитель, последовательно соединенные дифференциальный усилитель, блок частотной коррекции и развяэывающий фильтр, а истоковые повторители каждого звена и дополнительный истоковый повторитель выполнены,ча МДП-транзисторе со встроенным каналом, нагрузкой которого является МДП-транзистор с индуцированным каналом, сток МДПтранзистора с встроенным каналом соединен с второй шиной источника питания, исток МДП-транзистора с индуцированным каналом соединен с первой шиной источника питания, причем выход развяэывающего фильтра соединен с объединенными затворами
МДП-транзисторов с индуцированным каналом каждого звена, вход раэвязывающего фильтра соединен с затвором МДП-транзистора с индуцированным каналом дополнительного истокового повторителя, вход которого соединен с выходом введенного источника напряжения смещения и инвертирующим входом дифференциального усилителя, а его неинвертирующий вход соединен с выходом дополнительного истокового повторителя.
