Novel Reconnection-less Reconfigurable Filter Design Based on Unknown Nodal Voltages Method and Its Fractional-Order Counterpart

A novel solution of reconnection-less electronically reconfigurable filter is introduced in the paper. The filter is designed based on unknown nodal voltages method (MUNV) using operational transconductance amplifiers (OTAs) and variable gain amplifier (VGA). The structure can provide all-pass, band-stop, high-pass 2nd order functions, high-pass function of the 1st order and direct transfer from the same topology without requirement of manual reconnection. The proposed structure also offers the electronic control of the pole frequency. Moreover, fractional-order design of the proposed filter is also provided. The behavior is verified by simulations using Cadence IC6 (spectre) software

Fully-Differential Frequency Filters with Modern Active Elements

Tato disertační práce se zaměřuje na výzkum v oblasti frekvenčních filtrů. Hlavním cílem je navrhnout a analyzovat plně diferenční kmitočtové filtry pracující v proudovém módu a využívající moderní aktivní prvky. Prezentované filtry jsou navrženy za použití proudových sledovačů, operačních transkonduktančních zesilovačů, plně diferenčních proudových zesilovačů a transrezistančních zesilovačů. Návrh se zaměřuje na možnost řídit některý z typických parametrů filtru pomocí řiditelných aktivních prvků, které jsou vhodně umístněny do obvodové struktury. Jednotlivé prezentované filtry jsou navrženy v nediferenční a diferenční verzi. Velký důraz je věnován srovnání plně diferenčních struktur s jejich odpovídajícími nediferenčními formami. Funkčnost jednotlivých návrhů je ověřena simulacemi a v některých případech i experimentálním měřením.This doctoral thesis focuses on research in the field of frequency filters. The main goal is to propose and analyze fully-differential current-mode frequency filters employing modern active elements. Presented filters are proposed using current followers, operational transconductance amplifiers, digitally adjustable current amplifiers and transresistance amplifiers. The proposal is focusing on ability to control some of the typical filter parameter or parameters using controllable active elements suitably placed in the circuit structure. Individual presented filters are proposed in their single-ended and fully-differential forms. Great emphasis is paid to a comparison of the fully-differential structures and their corresponding single-ended forms. The functionality of each proposal is verified by simulations and in some cases also by experimental measurements.