วงจรกรองสัญญาณอเนกประสงค์แบบหนึ่งอินพุตห้าเอาต์พุต โดยใช้วงจร VDTA
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการสังเคราะห์วงจรกรองสัญญาณอเนกประสงค์อันดับสองแบบหนึ่งอินพุตและห้าเอาต์พุต วงจรที่นำเสนอทำงานในโหมดแรงดัน โดยนำวงจร VDTA มาใช้เป็นอุปกรณ์แอคทีฟหลัก สามารถสังเคราะห์ฟังก์ชันกรองสัญญาณได้ครบทั้งห้ารูปแบบพร้อมกัน ได้แก่ ฟังก์ชันกรองสัญญาณแบบกรองผ่านความถี่ต่ำ (LP) กรองผ่านแถบความถี่ (BP) ผ่านความถี่สูง (HP) ตัดแถบความถี่ (BS) และกรองผ่านทุกความถี่ (AP) โดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนโครงสร้างของวงจร นอกจากนี้วงจรกรองสัญญาณที่นำเสนอยังสามารถปรับค่าความถี่เชิงมุมธรรมชาติและตัวประกอบคุณภาพของวงจรได้อิสระต่อกันด้วยวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ และได้ทำการจำลองคุณลักษณะการทำงานของวงจรกรองสัญญาณดังกล่าวด้วยโปรแกรม PSpice โดยใช้เทคโนโลยีซีมอส 0.25 ไมครอน อีกทั้งยังได้ต่อวงจรทดสอบการทำงานของวงจรที่นำเสนอโดยใช้ไอซีเบอร์ CA3080 ซึ่งผลการแปรค่าความถี่เชิงมุมธรรมชาติจะเห็นได้ว่าไม่ส่งผลต่อค่าตัวประกอบคุณภาพ โดยพบค่าความผิดพลาดเฉลี่ยเท่ากับ 3.727% จากการพิจารณาความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิก (THD) ของผลตอบสนองแบบ BP พบว่า THD มีค่าสูงสุดเท่ากับ 10.782% นอกจากนี้ยังพบว่าการทำงานของวงจรกรองสัญญาณที่นำเสนอเมื่ออุณหภูมิเกิดการเปลี่ยนแปลงตั้งแต่ 0 ºC ถึง 100 ºC มีค่าความเบี่ยงเบนสูงสุดเท่ากับ 16.98% ที่อุณหภูมิ 100 ºC รวมทั้งทำการวิเคราะห์ผลการทำงานของวงจรทางสถิติด้วยวิธี Monte Carlo ผลที่ได้พบว่าแนวโน้มของความถี่เชิงมุมธรรมชาติมีค่าความผิดพลาดเพียง 0.189% เท่านั้น ซึ่งผลที่ได้ทั้งหมดจากการจำลองและการต่อวงจรทดลองมีความสอดคล้องกับทฤษฎีที่นำเสนอ
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
นโยบายการรับบทความ
กองบรรณาธิการวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น มีความยินดีรับบทความจากอาจารย์ประจำ และผู้ทรงคุณวุฒิในสาขาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่นที่นำส่ง ดังนั้นผู้สนใจที่จะร่วมเผยแพร่ผลงานและความรู้ที่ศึกษามาสามารถนำส่งบทความได้ที่กองบรรณาธิการเพื่อเสนอต่อคณะกรรมการกลั่นกรองบทความพิจารณาจัดพิมพ์ในวารสารต่อไป ทั้งนี้บทความที่สามารถเผยแพร่ได้ประกอบด้วยบทความวิจัย ผู้สนใจสามารถศึกษาและจัดเตรียมบทความจากคำแนะนำสำหรับผู้เขียนบทความ
การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ
ข้อความที่ปรากฏภายในบทความของแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็น ความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น และคณาจารย์ท่านอื่น ๆ ในสถาบัน แต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใด ๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา ทัศนะ หรือข้อคิดเห็นใด ๆ ของบทความในวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากผู้นิพนธ์ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
ผู้ประสงค์จะส่งบทความเพื่อตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น สามารถส่ง Online ที่ https://www.tci-thaijo.org/index.php/TNIJournal/ โปรดสมัครสมาชิก (Register) โดยกรอกรายละเอียดให้ครบถ้วนหากต้องการสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมที่
- กองบรรณาธิการ วารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
- ฝ่ายวิจัยและนวัตกรรม สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
เลขที่ 1771/1 สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น ซอยพัฒนาการ 37-39 ถนนพัฒนาการ แขวงสวนหลวง เขตสวนหลวง กรุงเทพมหานคร 10250 ติดต่อกับคุณพิมพ์รต พิพัฒนกุล (02) 763-2752 , คุณจุฑามาศ ประสพสันติ์ (02) 763-2600 Ext. 2402 Fax. (02) 763-2754 หรือ E-mail: JEDT@tni.ac.th
References
P. Prommee, Analog Integrated Circuits for Communications. Bangkok, Thailand: Faculty of Engineering, King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang (in Thai), 2017.
E. Yuce and S. Minaei, “New CCII-based versatile structure for realizing PID controller and instrumentation amplifier,” Microelectron. J., vol. 41, no. 5, pp. 311–316, May 2010.
E. Yuce, “Novel instrumentation amplifier and integrator circuits using single DDCC and only grounded passive elements,” Indian J. Pure Appl. Phys., vol. 52, no. 11, pp. 767–775, 2014.
D. Agrawal and S. Maheshwari, “Cascadable current mode instrumentation amplifier,” AEU - Int. J. Electron. Commun., vol. 94, pp. 91–101, Sep. 2018.
T. Ettaghzouti, M. Bchir, and N. Hassen, “High CMRR voltage mode instrumentation amplifier using a new CMOS differential difference current conveyor realization,” Int. J. Electr. Electron. Eng. Telecommun., vol. 9, no. 3, pp. 132–141, May 2020.
S.-F. Wang, H.-P. Chen, Y. Ku, and C.-L. Lee, “Versatile voltage-mode biquadratic filter and quadrature oscillator using four OTAS and two grounded capacitors,” Electronics, vol. 9, no. 9, p. 1493, Sep. 2020, doi: 10.3390/electronics9091493.
N. Herencsar, J. Koton, K. Vrba, and A. Lahiri, “New voltage-mode quadrature oscillator employing single DBTA and only grounded passive elements,” IEICE Electron. Express, vol. 6, no. 24, pp. 1708–1714, 2009.
D. Biolek, A. Lahiri, W. Jaikla, M. Siripruchyanun, and J. Bajer, “Realization of electronically tunable voltage-mode/current-mode quadrature sinusoidal oscillator using ZC-CG-CDBA,” Microelectron. J., vol. 42, no. 10, pp. 1116–1123, Oct. 2011.
A. Yesil, F. Kacar, and K. Gurkan, “Design and experimental evaluation of quadrature oscillator employing single FB–VDBA,” J. Electr. Eng., vol. 67, no. 2, pp. 137–142, 2016.
B. Metin and O. Cicekoglu, “A novel floating lossy inductance realization topology with NICs using current conveyors,” IEEE Trans. Circuits Syst. II: Express Briefs, vol. 53, no. 6, pp. 483–486, Jun. 2006.
M. A. Ibrahim, S. Minaei, E. Yuce, N. Herencsar, and J. Koton, “Lossy/lossless floating/grounded inductance simulation using one DDCC,” Radioengineering, vol. 21, no. 1, pp. 3–10, 2012.
W. Tangsrirat, “Floating simulator with a single DVCCTA,” Indian J. Eng. Mater. Sci., vol. 20, no. 2, pp. 79–86, Apr. 2013.
H. Alpaslan, “DVCC-based floating capacitance multiplier design,” Turkish J. Elec. Eng. Comp. Sci., vol. 25, no. 2, pp. 1334–1345, 2017.
A. Yesil, F. Kacar, and H. Kuntman, “New simple CMOS realization of voltage differencing transconductance amplifier and its RF filter application,” Radioengineering, vol. 20, no. 3, pp. 632–637, Sep. 2011.
W. Tangsrirat and O. Channumsin, “High-input impedance voltage-mode multifunction filter using a single DDCCTA and grounded passive elements,” Radioengineering, vol. 20, no. 4, pp. 905–910, Dec. 2011.
W. Jaikla, D. Biolek, S. Siripongdee, and J. Bajer, “High input impedance voltage-mode biquad filter using VD-DIBAs,” Radioengineering, vol. 23, no. 3, pp. 914–921, Sep. 2014.
W. Tangsrirat and O. Channumsin, “Dual-mode multifunction filter using VDGAs,” in Proc. 15th Int. Conf. Elec. Eng./ Electron., Comp., Telecommun. and Inf. Technol. (ECTI-CON2018), Chiang Rai, Thailand, Jul. 2018, pp. 481–488.
S.-F. Wang, H.-P. Chen, Y. Ku, and M.-X. Zhong, “Voltage-mode multifunction biquad filter and its application as fully-uncoupled quadrature oscillator based on current-feedback operational amplifiers,” Sensors, vol. 20, no. 22, p. 6681, Nov. 2020, doi: 10.3390/s20226681.
S. F. Wang, H. P. Chen, Y. Ku, and Y. F. Li, “High-input impedance voltage-mode multifunction filter,” Appl. Sci., vol. 11, no. 1, p. 387, Jan. 2021, doi: 10.3390/app11010387.
M. P. P. Wai, P. Suwanjan, W. Jaikla, and A. Chaichana, “Electronically and orthogonally tunable SITO voltage-mode multifunction biquad filter using LT1228s,” Elektronika Ir Elektrotechnika, vol. 27, no. 5, pp. 11–17, 2021.
S. Minaei and E. Yuce, “All-grounded passive elements voltage-mode DVCC-based universal filters,” Circuits Syst. Signal Process., vol. 29, no. 2, pp. 295–309, 2010.
W. Y. Chiu and J. W. Horng, “Voltage-mode biquadratic filters with one input and five outputs using two DDCCs,” Indian J. Eng. Mater. Sci., vol. 18, no. 2, pp. 97–101, 2011.
O. Channumsin, T. Pukkalanun, and W. Tangsrirat, “Voltage-mode universal filter with one input and five outputs using DDCCTAs and all-grounded passive components,” Microelectron. J., vol. 43, no. 8, pp. 555–561, Aug. 2012.
M. A. Ibrahim, E. Yuce, N. Herencsar, and J. Koton, “SIFO voltage-mode universal filters employing TO-CCIIs,” in Proc. 35th Int. Conf. Telecommun. and Signal Process. (TSP2012), Prague, Czech Republic, Jul. 2012, pp. 359–362.
J. Satansup, T. Pukkalanun, and W. Tangsrirat, “Electronically tunable single-input five-output voltage-mode universal filter using VDTAs and grounded passive elements,” Circuits Syst. Signal Process., vol. 32, pp. 945–957, 2013.
P. Huaihongthong et al., “Single-input multiple-output voltage-mode shadow filter based on VDDDAs,” AEU - Int. J. Electron. Commun., vol. 103, pp. 13–23, May 2019.