Giải pháp bù nhiệt cho bộ lọc GM-C công nghệ CMOS có thể điều hưởng ứng dụng trong SDR

Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 42, 04 - 2016 87 GIẢI PHÁP BÙ NHIỆT CHO BỘ LỌC Gm-C CÔNG NGHỆ CMOS CÓ THỂ ĐIỀU HƯỞNG ỨNG DỤNG TRONG SDR Lưu Thị Thu Hồng, Vũ Lê Hà*, Lê Kỳ Biên Tóm tắt: Bài báo trình bày một giải pháp bù sai số tần số trung tâm cho bộ lọc trung tần 10,7MHz kiểu Gm-C công nghệ CMOS 0,35µm do ảnh hưởng bởi nhiệt độ làm việc. Giải pháp sử dụng thuật toán xử lý tín hiệu số để ước lượng tần số trung tâm bộ lọc, sau đó điều chỉnh thiên áp cho bộ lọc Gm-C có thể tái điều hưởng, cho phép giảm độ sai lệch tần số trung tâm xuống dưới 0,1% khi nhiệt độ thay đổi từ - 40oC đến 85oC. Giải pháp được ứng dụng hiệu quả trong các hệ thống vô tuyến định dạng mềm (software-defined radio - SDR). Từ khóa: Bù nhiệt, bộ lọc có thể điều hưởng, CMOS, Gm-C, SDR. 1. MỞ ĐẦU Bộ lọc trung tần là một khối chức năng quan trọng trong kiến trúc máy thông tin liên lạc vô tuyến. Tần số trung tần phổ biến hiện nay là 10,7MHz. Công nghệ thông dụng cho thiết kế bộ lọc này là CMOS. Trên công nghệ CMOS các kiểu bộ lọc Gm-C ngày càng trở nên phổ biến do thiết kế đơn giản, dễ hiệu chỉnh. Bộ lọc Gm-C dựa trên khối cơ bản là bộ khuếch đại hỗ dẫn thuật toán (Operational Transconductance Amplifier) có hỗ dẫn là Gm. Các tham số của bộ lọc như tần số trung tâm, độ chọn lọc, có thể dễ dàng điều chỉnh thông qua điều chỉnh Gm. CMOS là một trong những công nghệ chủ yếu trong chế tạo các mạch tích hợp. Bên cạnh những ưu điểm, thì một trong những nhược điểm mà người thiết kế cần phải giải quyết khi sử dụng công nghệ này là sự ảnh hưởng của nhiệt độ làm việc đến các tham số thiết kế. Trong đó một trong những tham số bị ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ là tần số trung tâm bộ lọc fc. Tần số này phụ thuộc vào các giá trị Gm của các bộ khuếch đại OTA và giá trị điện dung của các tụ điện trong cấu trúc bộ lọc. Trong môi trường làm việc khi nhiệt độ thay đổi, hàng loạt các tham số đặc trưng quyết định điểm làm việc của các bóng MOSFET (linh kiện tích cực chính trong cấu trúc bộ OTA) như điện áp ngưỡng Vth, độ linh động điện tích µn, cũng như giá trị các linh kiện thụ động khác như điện trở, tụ điện,bị thay đổi giá trị so với giá trị chuẩn tại điều kiện nhiệt độ chuẩn (thường lấy bằng 25oC). Các tham số này bị thay đổi giá trị, dẫn tới fc cũng bị thay đổi. Để làm ổn định giá trị thiết kế danh định của tham số này, các giải pháp bù nhiệt khác nhau được thực hiện. Trong [9] sử dụng kỹ thuật mạch phản hồi âm để làm ổn định Gm bộ OTA. Mạch tạo dòng thiên áp được sử dụng trong [4]. Trong [1], một mạng điện trở được sử dụng để tạo phản hồi âm điều chỉnh Gm, làm giảm mức độ thay đổi Gm xuống 0,66% khi nhiệt độ thay đổi từ -40oC đến 120oC. Một bộ tạo điện áp phụ thuộc nhiệt độ được sử dụng trong [6] để điều khiển dòng đuôi (tail current) cho các bộ OTA, đạt được sự thay đổi đặc tính tần số nhỏ hơn 6% khi nhiệt độ thay đổi từ 25oC đến 125oC. Các giải pháp trên cần các cấu trúc mạch điện on-chip để thực hiện chức năng bù nhiệt. Hiển nhiên độ phức tạp thiết kế cũng như dòng tiêu thụ tổng cộng và kích thước dice cũng tăng lên. Đồng thời, bản thân các mạch tự động điều chỉnh này cũng bị tác động bởi tham số nhiệt độ, dẫn tới mức độ hiệu chỉnh không đạt được tuyệt đối như tính toán tại thời điểm thiết kế. Theo xu hướng phát triển, các hệ thống thông tin liên lạc trên nền tảng công nghệ SDR đang ngày càng chiếm ưu thế so với cấu trúc phần cứng cố định truyền thống. Trong các kiến trúc SDR, thuật toán phần mềm được thực thi ở phần xử lý tín hiệu số. Đồng thời các khối chức năng ở phần điện tử tương tự nói chung hay bộ lọc Gm-C nói riêng cần phải có Kỹ thuật điều khiển & Điện tử L.T.T. Hồng, V.L. Hà, L.K. Biên, “Giải pháp bù nhiệt cho bộ lọc ứng dụng trong SDR.” 88 tính năng tái điều hưởng, cho phép thuật toán phần mềm thực hiện các chức năng điều khiển và tái cấu hình, cũng như hiệu chỉnh bù tham số trong quá trình làm việc. Các bộ lọc Gm-C có thể điều hưởng như trong [2][3][5][7] cho phép mở rộng dải thông bộ lọc trong các chế độ hoạt động khác nhau. Theo hiểu biết của nhóm tác giả, chưa thấy có các công bố về giải pháp điều khiển số để thực hiện chức năng bù nhiệt cho bộ lọc trung tần kiểu Gm-C ứng dụng trong các hệ thống SDR. Đây là mục tiêu nghiên cứu của bài báo. Cấu trúc các phần tiếp theo của bài báo như sau: phần 2 trình bày sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến tham số của bộ lọc Gm-C. Phần 3 đề xuất giải pháp bù nhiệt cho bộ lọc. Phần 4 là kết quả mô phỏng. Kết luận được trình bày trong phần 5. 2. BỘ LỌC DẢI THÔNG Gm-C VÀ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ Bộ lọc Gm-C gồm hai thành phần chính là các bộ OTA có hệ số khuếch đại hỗ dẫn Gm và các tụ điện C. Cấu trúc của một bộ lọc bậc hai như trong Hình 1. Tần số trung tâm của bộ lọc được tính theo: 2 1 2/ (2 )c mf G C C (1) Trong cấu trúc mạch này, Gm1 có vai trò quyết định hệ số khuếch đại của bộ lọc. Gm2 quyết định tần số làm việc và hệ số phẩm chất của bộ lọc. Gm1 và Gm2 được xây dựng từ các bộ OTA đơn nên được tính: Hình 1. Cấu trúc của bộ lọc Gm-C bậc hai. 1 12*m mOTAG g , và 2 22*m mOTAG g với 1 2,mOTA mOTAg g lần lượt là hỗ dẫn của các OTA đơn tạo nên chúng. Do đó muốn điều khiển giá trị của Gm1 và Gm2 thì thực chất là đi điều khiển giá trị hỗ dẫn của các OTA. Bộ OTA đơn được thiết kế như trong Hình 2 có hỗ dẫn được tính theo: 1,2*mOTA mG K g với        4 41 5 51/ / / / / /K W L W L W L W L  . Trong thiết kế này, OTA2 có K=2. Nên 2 1,24*m mG g . Hỗ dẫn của các bóng M1, M2 là:  1,2 1,2/m n ox TAILg C W L I trong đó  1,2, , /n oxC W L tương ứng là độ linh động của các hạt mang điện tích, điện dung lớp oxide trên một đơn vị diện tích tại cực cổng, và tỉ số độ rộng/độ dài bóng MOSFET. ITAIL là dòng đuôi thiết lập bởi bóng M6, được xác định theo (2):     2 6 1 / 2 TAIL n ox GS TI C W L V V  (2) trong đó, VGS và VT là điện áp cực cổng-nguồn và điện áp ngưỡng của bóng M6. Dưới tác động của nhiệt độ, các tham số công nghệ bị thay đổi giá trị. Hệ số n được tính theo  0 0( ) /n nT T T   trong đó số mũ 1.421   với công nghệ chế tạo XH035. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 42, 04 - 2016 89 Hình 2. Sơ đồ nguyên lý của bộ OTA đơn. Điện áp ngưỡng VT cũng là tham số phụ thuộc nhiệt độ, được xác định bởi:   0 0 ( )T T vV T V T T   trong đó v là một hằng số âm có giá trị bằng -0.9mV/ oC. Như vậy, dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ITAIL(T) và Gm2(T) được tính theo:     0 2 0 0 06 1 ( ) ( / ) / 2 TAIL n ox GS T vI T T T C W L V V T T        (3)    2 0 0 1,22*2 (*) )/( /m n ox TAILG T T C W L IT T  (4) Từ biểu thức (1), (3) và (4), tần số 0f phụ thuộc vào nhiệt độ theo biểu thức:       0 2 0 0 01,2 6 0 1 2 1 2 ( / ) / / 2 n ox GS T vT T C W L W L V V T T f C C          (5) Để bù sự thay đổi Gm của OTA khi nhiệt độ thay đổi, cần thay đổi dòng đuôi của OTA:         0 2 ' 0 0 0 0 06 1 / / / 2 TAIL TAIL n ox GS TI I T T C W L V V T T        (6) Từ (5) và (6) rút ra thiên áp cần đặt vào bóng M6 ở nhiệt độ T được tính bởi:       00 0 0 0 ( ) /GS GS T T vV T V V T T V T T         (7) Như vậy: khi nhiệt độ thay đổi so với nhiệt độ tiêu chuẩn (25oC), để giữ ổn định tần số trung tâm, cần giữ ổn định điểm làm việc của các bóng MOSFET như tính toán. Điều này có thể được thực hiện bằng cách xác định điện áp VbiasT=VGS(T) phù hợp để tạo dòng đuôi cho bộ lọc. Bộ lọc Gm-C được thiết kế sử dụng công nghệ CMOS 0,35µm của X-Fab. Kích thước (W/L) các bóng MOSFET của OTA là: M1,M2,M51,M5: 8,75/0,35µm; M3,M6,M31,M41,M4: 17,5/0,35µm. ITAIL Kỹ thuật điều khiển & Điện tử L.T.T. Hồng, V.L. Hà, L.K. Biên, “Giải pháp bù nhiệt cho bộ lọc ứng dụng trong SDR.” 90 3. GIẢI PHÁP SỐ BÙ NHIỆT CHO BỘ LỌC Gm-C Giải pháp số bù nhiệt cho bộ lọc Gm-C được mô tả như Hình 3. Khối Digital sử dụng FPGA để tạo tín hiệu đầu vào bộ lọc bằng bộ tổ hợp tần số số trực tiếp (Direct Digital Synthesizer - DDS) và sử dụng bộ Biến đổi Fourier nhanh (FFT) để đo năng lượng tín hiệu đầu ra bộ lọc. Giá trị Vbias hiệu chỉnh phù hợp sẽ được tính toán ở khối “Hiệu chỉnh Vbias”. 3.1. Khối xử lý số Bộ DDS: Bộ tổ hợp tần số theo nguyên lý DDS tạo ra các dao động hình sin sử dụng bảng tra cứu [8]. Một bộ tích phân số được sử dụng để tích lũy giá trị pha tương ứng với các giá trị mẫu trong bảng tra cứu. Bộ DDS có các đặc tính chuyển tần rất nhanh. Khi tần số được thay đổi, thực chất là sự thay đổi của độ dịch pha trong mỗi mẫu tín hiệu. Thời gian chuyển đổi tần số chính là thời gian nạp giá trị tần số mới vào thanh ghi. Trong giải pháp đề xuất, bộ DDS tạo ra các tần số kiểm tra qua 2 bước: (1) bước quét thô, DDS tạo ra Ncoarse=8 tần số từ 8MHz đến 12MHz với bước tần fcoarse=0,5MHz để ước lượng thô tần số trung tâm bộ lọc (kí hiệu là fc_estimate). (2) Bước quét tinh, DDS tạo ra Nfine=10 tần số xung quanh tần số fc_ estimate, với bước tần ffine=0,1MHz để đo chính xác fc. Bộ FFT: Bộ FFT là một IP Core của Xilinx [9] thực hiện tính toán biến đổi DFT thuận hoặc DFT nghịch với NFFT = 2 m (m = 3 đến 16) điểm. Với cấu hình bộ FFT ở cấu trúc dạng đường ống (pine-line), tốc độ tính toán bộ FFT bằng tốc độ xung nhịp clock nhân với độ dài FFT cần tính toán [9]. 3.2. Giải pháp bù nhiệt Gọi tần số trung tâm danh định theo thiết kế là fc0, tần số trung tâm khi làm việc ở nhiệt độ T là fcT. Bộ lọc Gm-C được điều khiển bởi một thiên áp Vbias. Khi hệ thống khởi động hoặc đang trong quá trình hoạt động, thuật toán phần mềm định kỳ đánh giá lại fcT và hiệu chỉnh VbiasT theo các bước sau: Bước 1: Đặt Vbias0 cho bộ lọc như giá trị trong chế độ hoạt động tiêu chuẩn (nhiệt độ làm việc bằng 25oC) Bước 2: Điều khiển bộ DDS để tạo tần số đầu vào cho bộ lọc trong một dải tần đặt trước quanh tần số fc0 với một bước tần thô để ước lượng thô vị trí của fcT. Hình 3. Sơ đồ khối giải pháp bù nhiệt cho bộ lọc Gm-C. Bước 3: Đo mức năng lượng đầu ra bộ lọc sử dụng bộ biến đổi tương tự/số (ADC) và khối FFT. Lưu trữ dữ liệu toàn dải tần đã quét. So sánh tìm giá trị max để xác định khoảng tần số mà fcT nằm trong. Lặp lại bước 2 với bước tần tinh trong khoảng tần số đã xác định để tìm chính xác tần số fcT. Bước 4: Từ bảng tham chiếu dữ liệu và fcT vừa tìm được, xác định giá trị điện áp thiên áp VbiasT để kéo fcT về tần số danh định fc0. Bước 5: Điều khiển bộ biến đổi số/tương tự (DAC) tạo giá trị VbiasT cho bộ lọc. Bước 6: Kết thúc quá trình bù nhiệt, bộ lọc về chế độ hoạt động bình thường. Tính toán thời gian ước lượng tần số trung tâm bộ lọc: Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 42, 04 - 2016 91 Bộ lọc được thiết kế với băng thông BW=600kHz, bộ FFT được cấu hình với độ dài NFFT=65536 điểm, tần số xung nhịp fclk=100MHz. Như vậy độ phân giải tần số đạt được là res_f=fclk/NFFT=153kHz, đủ nhỏ để đo được BW/res_f=4 tần số trong băng thông bộ lọc. Với cấu trúc đường ống, thời gian thực thi FFT là TFFT=Tclk*NFFT=(1/fclk)*NFFT=0,655ms. Để tăng độ chính xác đo năng lượng tín hiệu, số mẫu FFT cần để tính trung bình được lấy là Naverage=10 lần cho một tín hiệu thử. Như vậy, thời gian cần có để xác định chính xác tần số trung tâm bộ lọc là: Tfc_cal_total=TFFT* Naverage*( Ncoarse+ Nfine)=117.9 (ms). Khoảng thời gian này là khá nhỏ đối với chu trình khởi tạo cũng như tự động điều chỉnh tham số cho thiết bị thông tin vô tuyến thông thường. 4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 4.1. Bộ lọc hoạt động trong điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn Bộ lọc được thiết kế bằng phần mềm thiết kế IC của Synopsys, sử dụng model linh kiện của X-fab XH035. Bộ lọc hoạt động ở tần số trung tâm 10,7MHz. Hình 4 là kết quả mô phỏng dải động điều khiển của bộ lọc khi nhiệt độ bằng 25oC (nhiệt độ tiêu chuẩn). Dải điều khiển tuyến tính khi thay đổi Vbias từ 0,6V đến 0,8V. Khi đó tần số trung tâm của bộ lọc có thể thay đổi từ 5MHz đến 17MHz. Khi Vbias vượt quá 1,5V, bóng M6 bão hòa và ITAIL hầu như không thay đổi. Vì vậy dải động điều khiển cho bộ lọc được xác định trong dải Vbias từ 0,6V đến 0,8V. Hình 4. Dải động Vbias thay đổi tần số fc. 4.2. Bộ lọc hoạt động trong điều kiện môi trường nhiệt độ thay đổi Hình 5 mô tả sự ảnh hưởng của tần số trung tâm bộ lọc khi nhiệt độ thay đổi từ -40oC đến 85oC. Điện áp Vbias=0,7035V. Đường liền nét là kết quả tính toán lý thuyết theo biểu thức (5), đường chấm là kết quả mô phỏng bằng phần mềm HSPICE của Synopsys với thiết kế bộ lọc sử dụng công nghệ XH035, cho thấy kết quả mô phỏng phản ánh khá chính xác so với kết quả tính toán lý thuyết. Hình 5. Tần số f0 thay đổi theo nhiệt độ. Kỹ thuật điều khiển & Điện tử L.T.T. Hồng, V.L. Hà, L.K. Biên, “Giải pháp bù nhiệt cho bộ lọc ứng dụng trong SDR.” 92 Hình 6 mô tả sự thay đổi tần số trung tâm fc của bộ lọc khi nhiệt độ thay đổi từ -40oC đến 85oC với các giá trị Vbias khác nhau. Lượng thay đổi fc khá lớn, đặc biệt ở vùng nhiệt độ thấp. Tại điều kiện nhiệt độ chuẩn bằng 25oC, điện áp Vbias=Vbias0=0,7035V, fc0 bằng 10,7MHz. Giá trị tần số này giảm tới 25% ở nhiệt độ -40oC và tăng lên tới 6,5% khi nhiệt độ ở 85oC. Để đưa fcT về giá trị danh định, khi nhiệt độ giảm cần tăng VbiasT, ngược lại khi nhiệt độ tăng cần giảm VbiasT. Hình 6. Sự phụ thuộc của fc vào nhiệt độ. 4.3. Bù tần số trung tâm khi nhiệt độ thay đổi Thực hiện thuật toán bù tần số theo các bước mô tả trong phần 3: Bước 1: Đặt Vbias0 = 0,7035V cho bộ lọc ứng với nhiệt độ bằng 25 oC. Bước 2: Điều khiển bộ DDS để tạo tần số đầu vào cho bộ lọc, tần số thay đổi từ 8MHz đến 12MHz, với bước tần thô bằng 0,5Mhz. Bước 3: Đo mức năng lượng đầu ra bộ lọc bằng bộ FFT. Lưu trữ dữ liệu toàn dải tần đã quét. So sánh tìm giá trị max để xác định tần số trung tâm fcT của bộ lọc. Hình 7 cho thấy mức năng lượng tín hiệu lớn nhất nằm tại tần số 10MHz. Như vậy tần số trung tâm fcT của bộ lọc nằm quanh dải tần từ 9,5MHz đến 10,5MHz, thấp hơn so với giá trị danh định fc0 (bằng 10,7MHz). Hình 7. Phổ tín hiệu đầu ra quét thô. Hình 8. Phổ tín hiệu đầu ra quét tinh. Lặp lại bước 2 và 3 với tần số đầu vào quét từ 9,5MHz đến 10,5MHz với bước tần tinh bằng 0,1MHz. Hình 8 cho thấy fcT nằm tại 10,2MHz. Bước 4: Từ bảng tham chiếu và fcT vừa tìm được, xác định giá trị điện áp thiên áp VbiasT để kéo fcT về tần số danh định fc bằng 10,7MHz. Từ Hình 6 có thể xác định được VbiasT cần đặt là 0,71V. Bước 5: Điều khiển bộ DAC tạo giá trị VbiasT bằng 0,71V cho bộ lọc. Hình 9 mô tả kết quả điều chỉnh fcT ở các giá trị nhiệt độ T khác nhau. Các đường liền nét là đặc tuyến biên độ/tần số ban đầu của bộ lọc ứng với các nhiệt độ -40oC, -20oC, 0oC, 20oC, 40oC, 60oC, và 80oC. Bảng 1 minh họa cấu trúc bộ dữ liệu với các trường nhiệt độ, tần số và thiên áp, từ đó tần số fcT có giá trị tương ứng và thiên áp VbiasT điều chỉnh bộ lọc Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 42, 04 - 2016 93 có thể được xác định. Cơ sở dữ liệu thực tế có thể được xây dựng với độ phân giải bước nhiệt độ nhỏ theo yêu cầu độ chính xác (ví dụ bước 1oC). Bảng 1. Xác định giá trị fcT và hiệu chỉnh VbiasT. Nhiệt độ (oC) -40 -20 0 20 40 60 80 fc (MHz) 7,93 9,13 10,04 10,67 11,07 11,29 11,39 Vbias0 (V) 0,705 0,705 0,705 0,705 0,705 0,705 0,705 VbiasT (V) 0,736 0,725 0,714 0,706 0,698 0,692 0,687 Các đường nét liền là đặc tuyến biên độ/tần số của bộ lọc sau khi điều chỉnh Vbias, cho thấy bộ lọc có tần số trung tâm sau hiệu chỉnh nằm trong dải 10,7MHz±10kHz. Như vậy giải pháp hiệu chỉnh đề xuất cho phép giảm độ sai lệch fc xuống dưới 0,1%. Độ sai lệch này phụ thuộc vào độ chính xác của điện áp Vbias. Tham số này phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng bộ DAC. Hình 9. Điều chỉnh tần số fcT về fc0 bằng 10,7MHz. Bước 6: Kết thúc quá trình bù nhiệt, bộ lọc về chế độ hoạt động bình thường. 5. KẾT LUẬN Bài báo đã trình bày một giải pháp bù sai số tần số trung tâm do ảnh hưởng của nhiệt độ làm việc cho bộ lọc trung tần 10,7MHz kiểu Gm-C. Bộ lọc được thiết kế sử dụng công nghệ CMOS 0,35µm. Tần số trung tâm bộ lọc được ước lượng bằng thuật toán xử lý tín hiệu số, và thiên áp cho bộ lọc Gm-C được điều chỉnh, cho phép giảm độ sai lệch tần số trung tâm từ 25% xuống dưới 0,1% khi nhiệt độ thay đổi từ -40oC đến 85oC, đạt được độ chính xác hiệu chỉnh khá tốt khi so sánh với các giải pháp điều chỉnh bằng cấu trúc mạch analog khác (0,66% như trong [1], 6% như trong [6]). Giải pháp được ứng dụng hiệu quả trong các hệ thống vô tuyến định dạng mềm (SDR). TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Arash Moradi, “Temperature Compensation in OTA-C Integrators Using a Resistive Bridge”, Master Thesis, Concordia University, Canada, (2009). [2]. David Chamla, Andreas .K, Andreia .C, Didier .B, “A Switchable-Order Gm-C Baseband Filter With Wide Digital Tuning for Configurable Radio Receivers”, IEEE Journal Of Solid-state Circuits, Vol. 42, No. 7, Jul (2007) [3]. Mingdeng .C, José S.M, Shahriar .R, Moises .R, “A 2-Vpp 80–200-MHz Fourth- Order Continuous-Time Linear Phase Filter With Automatic Frequency Tuning”, IEEE Journal Of Solid-state Circuits, Vol38,No10,(2003). [4]. Montree Siripruchyanun, “A Temperature Compensation Technique for CMOS Current Controlled Current Conveyor (CCCII)”, King Mongkut’s Institute of Technology North Bangkok Bangkok, 10800, Thailand, (1999) [5]. Pan.W, Ma. C, Gan. Y, Ye. T, “A reconfigurable OTA-C baseband filter with wide digital tuning for GNSS receivers”, Journal of Semiconductors, Vol.31, No.9, Chinese Institute of Electronics, (2010) [6]. Purushottam Parajuli, “Design and simulation of all-CMOS temperature- compensated gm-C bandpass filters and sinusoidal oscillators”, Master Thesis, Kỹ thuật điều khiển & Điện tử L.T.T. Hồng, V.L. Hà, L.K. Biên, “Giải pháp bù nhiệt cho bộ lọc ứng dụng trong SDR.” 94 University of Akron, Ohio, USA, August (2011) [7]. Soolmaz Abbasalizadeh, Samad Sheikhaei, Behjat Forouzandeh, “A 0.9 V Supply OTA in 0.18 μm CMOS Technology and Its Application in Realizing a Tunable Low- Pass Gm-C Filter for Wireless Sensor Networks”, SciRes, (2013) [8]. Xilinx, “DDS Compiler v6.0”, LogiCORE IP Product Guide, 2015 [9]. Xilinx, “Fast Fourier Transform v9.0”, LogiCORE IP Product Guide, 2015 [10]. Yuelin Cui, “A Feedback Control Technique to Compensate for the Temperature Dependence of the Transconductance of CMOS Transistors and Its Application in gm- C Filters”, Master Thesis, Concordia Uni, (2004) ABSTRACT TEMPERATURE-COMPENSATED SOLUTION FOR TUNABLE CMOS Gm-C FILTER IN SDR This paper presents a variance compensation solution for the central frequency of the IF10.7MHz Gm-C filter under the effect of operating temperature. The designed filter is implemented in CMOS 0.35µm. A digital processing algorithm is used to estimate the central frequency, then the tunable Gm-C filter will be adjusted by an appropriate bias voltage, resulting in the reduction of the frequency variance to under 0.1% when the change of the operating temperature in the range of -40oC to 85oC. This solution can be applied efficiently in the software-defined radio systems. Keywords: Temperature-compensated, Tunable filter, CMOS, Gm-C, SDR. Nhận bài ngày 03 tháng 3 năm 2016 Hoàn thiện ngày 05 tháng 4 năm 2016 Chấp nhận đăng ngày 20 tháng 4 năm 2016 Địa chỉ: Viện Điện tử / Viện KHCN Quân sự. *Email: vulehuongha@yahoo.com