Filtro anal´ogico pasa bajas de segundo orden con par´ametros variantes en el tiempo

95 Pages·2012·0.75 MB·Spanish

Filtro analo´gico pasa bajas de
segundo orden con para´metros
variantes en el tiempo
por
Ing. Jose´ Roberto Rodr´ıguez
Ferna´ndez
Tesissometidacomo requisitoparcial para obtenerel grado de
MAESTRO EN CIENCIASEN LA ESPECIALIDAD DE
ELECTRO´NICA en el InstitutoNacionaldeAstrof´ısica,O´pticay
Electro´nica
Febrero 2012
Tonantzintla,Puebla
Supervisada por:
´
Dr. Miguel Angel Gutie´rrez de Anda
(cid:13)c INAOE2012
El autorotorgaalINAOEel permisodereproducirydistribuircopias
en sutotalidado en partes deestatesis
Filtro analo´gico pasa bajas de segundo
orden con para´metros variantes en el
tiempo

Resumen
En este trabajo de tesis, se presenta el diseño de un filtro analógico pasa bajas de
segundoordenconparámetrosvarianteseneltiempobasadoenunatecnologíaCMOS
de 0.5µm. Dicho filtro está constituido por dos filtros simples pasa bajas de primer or-
den con parámetros variantes en el tiempo, los cuales están implementados mediante
dos espejos simples de corriente y un par de capacitores. Para obtener el filtro antes
mencionado también fue necesario agregar un amplificador, un multiplicador, un lazo
de retroalimentación, diversos espejos de corriente, así como un bloque encargado de
generar una señal exponencial decreciente. La señal exponencial generada por el blo-
que anteriormente mencionado es usada para inducir la variación temporal de uno de
losparámetrosdelfiltropasabajasdesegundoorden.Finalmente,lamayoríadecircui-
tos y/o bloques electrónicos empleados en este sistema tanto en sus entradas como en
sussalidasmanejanseñalesdecorriente.
I

Abstract
Inthisthesiswork,thedesignofasecond-orderparameter-varyinganaloglowpass
filter based on a CMOS technology of 0.5 µm is presented. This filter consists of two
first-orderparameter-varyinglowpassfilterswhichareimplementedbytwosimplecu-
rrent mirrors and two capacitors. In order to synthesize the previous filter it was also
necessary to add an amplifier, a multiplier, a negative feedback loop, several current
mirrors as well as a circuit block in charge of generating a decreasing exponential sig-
nal. The exponential signal which is generated by the aforementioned block is used to
induceatemporalvariationofoneoftheparametersofthesecond-orderlowpassfilter.
Finally, most of the circuits and/or electronic blocks used in this system use current
signalsintheirinputsandtheiroutputs.
III

Agradecimientos
AlConsejoNacionaldeCienciayTecnología(CONACYT)porelapoyo
económicootorgadoatravésdelabecaparaestudiosdemaestría(No.deRegistro:
235305).Asimismo,expresomiagradecimientoporelapoyoeconómicootorgadoa
travésdelabecadeinvestigacióndelproyecto"Diseñoeimplementacióndefiltros
contínuospasabajosconparámetrosvarianteseneltiempo" (No.deRegistro:
CB-2007-84819-Y).
AlInstitutoNacionaldeAstrofísica,ÓpticayElectrónica(INAOE)porbrindarme
unespaciodeformaciónprofesionalcompetitivoyporampliarmishorizontes.
AlaAcademiadeElectrónicadelINAOEporsuvotodeconfianzaenmicapacidad
profesionalyporlaoportunidaddeobtenerelgradodemaestríaenesteInstituto.
Amiasesor,Dr.MiguelÁngelGutíerrezdeAnda,portodosuvaliosoapoyocomo
asesordeestatesis.
Amissinodales
Dr.LibradoArturoSarmientoReyes
Dr.JoséAlejandroDíazMéndez
Dr.JoséMiguelRochaPérez
V
VI
Atodasaquellaspersonasaquienesamoymeamanpordarlesentidoamivida,
coloramisdíasypropósitoamispasos.
Atodasycadaunadelaspersonasquedeunauotraformacontribuyeronenla
realizacióndeestatesisdemaestría.
ADIOSporconcedermeunavidatanafortunada...
Lalibertadmásqueunderechoesunaresponsabilidad.Quieneslibreapreciala
bellezayporlotantodistingueelbiendelmal.
JoséRobertoRodríguezFernández
Enelmundomoderno,lalibertadeslocontrariodelarealidad;peroessinembargo
suideal.
GilbertKeithChesterton(1874-1936)Escritorbritánico
Dedicatorias
A todos los niños enfermos de cáncer, que su vida es una constante lucha entre la
vidaylamuerte.Alospadresdeestosniños,sobretodoalosdebajosrecursoseconó-
micosporlasdolorosasodiseasqueadiariodebenlidiar.
Atodoslosniñosdelacallequesonobligadosatrabajaryquenotienenlaoportu-
nidaddeestudiar.
A esas personas que en repetidas ocasiones he visto en la calle recolectar botellas
deplásticoentrelasbolsasdebasuraparapodersustentarasufamilia.
Austedesquetratanalosdemásconrespetoyquefomentanlajusticia.
VII