Procesamiento analógico a partir de elementos altamente resistivos



Título del documento: Procesamiento analógico a partir de elementos altamente resistivos
Revista: Computación y sistemas
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000368985
ISSN: 1405-5546
Autores: 1
1
2
2
2
Instituciones: 1Universidad Politécnica de Puebla, Puebla. México
2Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Computación, México, Distrito Federal. México
Año:
Periodo: Oct-Dic
Volumen: 17
Número: 4
Paginación: 609-624
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español El presente trabajo propone una técnica para diseñar, a partir de elementos altamente resistivos, circuitos integrados CMOS analógicos tales como amplificadores compensados en offset, filtros sintonizables de baja frecuencia, espejos de corriente programables y generadores de funciones de membresía. La técnica propuesta incorpora transistores operando en la región de inversión débil para reducir los requerimientos de área y las contribuciones de offset, así como para reducir las componentes de ruido y distorsión, mejorando el compromiso exactitud-velocidad-potencia. Éstas características permiten facilitar el acondicionamiento de señales de baja frecuencia y habilitar el diseño de dispositivos con sintonización multidécada de ganancia y frecuencia. Por otro lado, los circuitos propuestos son atractivos para la implementación analógica de arquitecturas reservadas al ámbito digital, tales como filtros adaptables y sistemas difusos, por mencionar algunos, así como dispositivos de procesamiento y acondicionamiento de señal de alta eficiencia. Se reportan caracterizaciones a partir de simulaciones, mediciones y análisis estadísticos de prototipos diseñados con una tecnología CMOS de 0.5|im de largo de canal, dos capas de polisilicio y tres capas de metal. Los resultados obtenidos concuerdan con aquellos anticipados en el diseño de los circuitos
Resumen en inglés This work proposes a technique for design of CMOS analog integrated circuits such as offset compensated amplifiers, low-frequency filters, programmable current mirrors and membership function generators, based on high-value (quasi-infinite) resistors. The proposed technique incorporates transistors operating in weak-inversion mode in order to reduce the area requirements and minimize the DC-offset. In addition, improvement on both, noise performance and linearity, are achieved along with an enhanced speed-accuracy-power tradeoff. Those features make easier the processing of low-frequency signals and allow the design of systems with multi-decade tunability of gain and frequency. The presented circuits are attractive for implementation of high-accuracy processors for signal conditioning as well as architectures usually reserved to digital approaches, for instance neural networks, adaptive filters, and neuro-fuzzy systems, to mention a few. Characterization through computer simulations, statistical analysis and experimental measurements of prototypes in a double-poly, three metal layers, 0.5pm CMOS technology are reported. The attained results follow the course anticipated in the design of the circuits
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería electrónica,
Circuitos integrados,
Amplificadores,
Lógica difusa,
Elementos altamente resistivos
Keyword: Engineering,
Electronic engineering,
Integrated circuits,
Amplifiers,
Fuzzy logic,
Quasiinfinite resistors
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