Wide Programmable Range Fourth-Order, Fully-Differential Sallen-Key MOSFET-C LPF for Impedance Spectroscopy Measurements and Self-X Sensory Electronics in Industry 4.0.

This paper picks up the need for a wide range programmable corner frequency for anti-aliasing and antiimaging filters in on-chip impedance spectroscopy and sensor signal readout circuitry with self-X properties (selfdiagnosing/healing) for industry 4.0 applications. A fourthorder wide tunable range MOSFET-C low pass filter is designed by using XFAB 0.35 μm CMOS technology and Cadence design tools. The proposed circuit is based on fully differential Sallen-Key architecture with Butterworth approximation. It covers a frequency range from 30 Hz up to 7 MHz. Tunability is achieved using a potentially high resistance and linearized configurable MOS resistor to control the filter pole frequency. The configurable elements in the circuit serve as tuning knobs to be controlled by machine learning. The physical design area is 0.39mm2. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Dieser Beitrag greift den Bedarf an einer über einen weiten Bereich programmierbaren Eckfrequenz für Anti-Aliasing- und AntiImaging-Filter in On-Chip-Impedanzspektroskopie- und Sensorsignal-Ausleseschaltungen mit Self-X-Eigenschaften (Selbstdiagnose/-heilung) für Industrie 4.0-Anwendungen auf. Ein MOSFET-C-Tiefpassfilter vierter Ordnung mit weitem abstimmbarem Bereich wird unter Verwendung der XFAB 0,35 μm CMOS-Technologie und Cadence DesignTools entworfen. Die vorgeschlagene Schaltung basiert auf einer volldifferenziellen Sallen-Key-Architektur mit Butterworth-Approximation. Er deckt einen Frequenzbereich von 30 Hz bis zu 7 MHz ab. Die Abstimmbarkeit wird durch einen potenziell hochohmigen und linearisierten konfigurierbaren MOS-Widerstand zur Steuerung der Filterpolfrequenz erreicht. Die konfigurierbaren Elemente in der Schaltung dienen als Abstimmknöpfe, die durch maschinelles Lernen gesteuert werden. Die physikalische Designfläche beträgt 0,39mm2. [ABSTRACT FROM AUTHOR]