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영어

IoT sensors must have a wide frequency band to process various input signals and a direct conversion receiver structure can be utilized. The low-pass filter of the direct conversion receiver is a very important block that determines the characteristics of the sensor by selecting the frequency. IoT filter should be designed to have multiple bands, and it should also have excellent linearity and low noise characteristics. However, the active-RC filter has a drawback that the higher the order, the larger the power consumption of the filter. In this paper, we design Active-RC LPF which can operate in four frequency bands from 400kHz to 1MHz as the third order structure considering the above disadvantages. The designed filter uses the Active-RC 3rd Chebyshev function and adjusts the cut-off frequency by changing the resistance value using a resistor array. Simulation results show that the designed filter has power consumption of 3.836mW at 3.3V power supply voltage and can adjust the cutoff frequency of 4-steps at 994.5kHz, 795.6kHz, 597.2kHz and 398.3kHz.

한국어

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.