사물인터넷 센서등에 활용하기 위한 주파수 튜닝기능을 갖는 CMOS LPF 설계

사물인터넷용 센서는 다양한 입력신호를 처리하기 위하여 넓은 주파수 대역을 갖어야 하며 직접변환 수신기 구조가 활용될 수 있다. 직접변환 수신기의 저역통과 필터는 주파수를 선택하는 소자로써 센서의 특성을 결정하는 매 우 중요한 블록이다. 사물인터넷용 필터는 다중대역을 갖도록 설계되어야 하며 또한 우수한 선형성과 저잡음 특성을 갖어야 하므로 보통 Active-RC 필터가 많이 사용된다. 그러나 Active-RC필터는 차수가 높아질 수록 필터의 소비전력이 커지는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 고려하여 3차의 구조로써 차단주파수가 400kHz에서 1MHz까지 네 단계의 주파수 대역에서 동작할 수 있는 Active-RC LPF를 설계하였다. 설계한 필터는 Active-RC 3차 Chebyshev함수를 활용하였고 저항 어레이를 사용하여 저항값의 변화를 통해 차단주파수를 조정하도록 하였다. 시뮬레이션 결과, 설계된 필터는 3.3V 전원전압 상에서 3.836mW의 소비전력을 갖으며 994.5kHz, 795.6kHz, 597.2kHz, 398.3kHz로 네 단계의 차단 주파수 조정이 가능함을 확인 하였다.