İşlemsel devre elemanları ve tasarım uygulamaları

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler : İşlemsel kuvvetlendiriciler, İşlemsel geçiş iletkenliği kuvvetlendiricisi, Akım taşıyıcı, Negatif empedans çevirici (NIC), Genelleştirilmiş emitans çevirici (GIC), Endüktans simülasyonu Elektronik alanındaki bilimsel ve teknolojik gelişmeler birbirini güçlendirerek devam etmektedir. Buna bağlı olarak da elektronik devre tasarımcıları, kullanılan elemanların sayısı ve boyutları gibi eski yılların kısıtlamalanyla fazlaca karşılaşmadan ilgi alanlarım genişletmektedirler. Bu bağlamda, endüktans elemanı kullanan devrelerin, Örneğin LC ve RLC filtre dewelerinin entegre yapılarda laıllamlabilmelerine imkan verecek şekilde, işlemsel kuvvetlendirdi (opamp), işlemsel geçiş-iletkenliği kuvvetlendiricisi (OTA) kullanarak endüktans simülasyonu yapılabilmektedir. Bu amaçla birçok yöntem geliştirilmiştir. Bu çalışmada, genel amaçlı ve son zamanlarda yaygın olarak kullanılan, işlemsel kuvvetlendirici (Opamp), işlemsel geçiş iletkenliği kuvvetlendiricisi (OTA) ve akım taşıyıcı (CC) gibi bazı temel işlemsel devre elemanları anlatılmıştır. Konular sunulurken işlemsel devre elemanlarının iç yapı devreleri ele alınmamış, devre elemanı olarak uygulamaları üzerinde durulmuştur, işlemsel devre elemanlarıyla temel altdevre oluşturma, negatif empedans dönüştürücüler, geneUeştirilmiş emitans dönüştürücüler ve endüktans simülasyonu konularına ağırlık verilmiştir. Bahsi geçen konularla ilgili tasarım uygulamalarına yer verilmiştir. Bu uygulamaların PSPICE ile simülasyonlan gerçeMeştirilmiş ve elde edilen değerler "Sonuçlar" bölümünde sunulmuştur. XII

Operational Circuit Elements and Their Design Applications KEYWORDS : Opamp, Operational Transconductance Amplifier (OTA), Current conveyor (CC), Negative Impedance Converter (NIC), Generalized Immitance Converter (GIC), Inductance Simulation. Scientific and technological development in electronics have been going on reinforcing each other. Accordingly, electronic curcuit designers have brrn widening their scopes without meeting some restrictions of old times, such as number of componets and their dimensions. In this context, inductance simulation with opamps and OTAs has been feasible, thus enabling LC and RLC filter circuits to be used in integrated structures. In this work, operational circuit components, namely opamps, OTAs and CCs are studied, basicly from the viewpoint of build block formation. In the first section, some elemantary concepts are surveyed. In the second section opamp structure, impedance and immitance transformation methods, namely GICs (generalized imitance converters), "Gorski-Popiel technique" and "Bruton's transformation" are treated theoretically. With this methods inductor subnetworks are transformed into resistor sub networks. In the third and fourth section OTA and CC structures are studied, respectively, with respect to their use as building blocks in complex networks. In the last section, illustrative exaples with their SPICE analyses are provided, thus proving the convenience of the mentioned techniques. XIII