New Possibilities In Low-voltage Analog Circuit Design Using Dtmos Transistors

(Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013(PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2013Bu çalışmada DTMOS yaklaşımı çok düşük besleme gerilimlerinde çalışan çok düşük güç tüketimli devrelere başarıyla uygulanmıştır. Tasarlanan devreler arasında OTA, OP-AMP, CCII gibi analog aktif yapı blokları, çarpma devresi, sadece-MOS yapılar gibi devreler bulunmaktadır. Tasarlanan devreler SPICE benzetimleri ile doğrulanmıştır. İleri yönde gövde kutuplamaya bağlı olarak DTMOS transistorun yapısından kaynaklanan, efektif olarak düşük eşik gerilimli çalışma özelliği nedeniyle, çok düşük güç tüketimli ve çok düşük gerilimli devrelerde DTMOS yaklaşımının geçerli bir alternatif olduğu bu çalışmayla gösterilmiştir. DTMOS yaklaşımının geniş bir alanda çeşitlilik gösteren analog devre yapılarında çok düşük besleme gerilimlerinde bile kabul edilebilir bir performansla kullanılabileceği bulunmuştur.In this study, DTMOS approach to the design of ultra low-voltage and ultra low-power analog circuits, has been successfully applied to the circuits ranging from EEG filtering circuits, speech processing filters in hearing aids, multipliers, analog active building blocks: OTA, OP-AMP, CCII to MOS-only circuits. The proposed circuits are verified with SPICE simulations. It is found that in designing ultra low-voltage, ultra low-power analog circuits, DTMOS approach is a viable alternative due to its inherent characteristic of effective low threshold voltage behaviour under forward body bias. This approach can be applied to several analog application subjects with acceptable performance under even ultra low supply voltages.DoktoraPh

Design and Experimental Evolution of Memristor With Only One VDTA and One Capacitor

In this paper, we present a memristor emulator based on voltage difference transconductance amplifier (VDTA). The proposed memristor emulator circuit contains only one VDTA as an active element and single grounded capacitor which benefits from the integrated circuit. Furthermore, it can be utilized MOS-capacitance instead of the external capacitor in the circuit. The complete memristor emulator is laid by using Cadence Environment using TSMC 0.18 mu m process parameters. It occupies an area of 35.7 mu m x 29 mu m. Its simulation results are given to demonstrate the performance of the presented memristor emulator in different operating frequencies, process corner, and radical temperature changes. Moreover, prototype circuit is implemented to confirm the theoretical analysis by employing the single LM13700 commercial device as an active element. Experimental results of the designed memristor emulator are given to investigate its ability for different operating frequencies, the capacitance value and resistor value and DC supply voltage. The experimental results are in accordance with theoretical analyses and simulation results