Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Practical design of variable fractional-order capacitors with a single tuning feature using field effect transistors and variable capacitance diodes

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26220%2F26%3A0198331" target="_blank" >RIV/00216305:26220/26:0198331 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/60162694:G43__/26:00564723

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.nature.com/articles/s41598-025-07319-5" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/s41598-025-07319-5</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41598-025-07319-5" target="_blank" >10.1038/s41598-025-07319-5</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Practical design of variable fractional-order capacitors with a single tuning feature using field effect transistors and variable capacitance diodes

  • Popis výsledku v původním jazyce

    This paper presents two discrete circuit solutions for realizing passive, electronically adjustable constant-phase elements, specifically half-order capacitors with a -45 degrees phase shift. Fractional-order capacitors with electronically adjustable pseudocapacitance are especially useful for designing tunable filters and oscillators. The ability to adjust pseudocapacitance electronically and continuously is a major improvement over traditional passive solutions. Their pseudocapacitance can be controlled by a DC voltage, allowing key parameters like the cut-off or oscillation frequency to be tuned. Two presented design approaches differ in accuracy, tuning range, and signal-handling capability. Both solutions maintain a constant phase over one frequency decade, with a phase ripple within +/- 2 degrees. The tuning range spans from hundreds of Hz to several MHz. Presented solutions allow pseudocapacitance tuning in range of hundreds of nano F/sec0.5 (with varicaps) and tens of micro F/sec0.5 (with MOSFETs). The MOS-based circuit offers a tuning ratio of 7 but shows a 19% deviation between simulation and measurement. It also suffers from notable nonlinearity, with undistorted operation limited to signal levels up to 20 mV peak-to-peak. The varicap-based solution achieves a tuning ratio of 5, with high accuracy (up to 6% error), and handles input signals in the hundreds of mV with acceptable distortion. PSpice simulations and laboratory measurements confirm the performance of both designs.

  • Název v anglickém jazyce

    Practical design of variable fractional-order capacitors with a single tuning feature using field effect transistors and variable capacitance diodes

  • Popis výsledku anglicky

    This paper presents two discrete circuit solutions for realizing passive, electronically adjustable constant-phase elements, specifically half-order capacitors with a -45 degrees phase shift. Fractional-order capacitors with electronically adjustable pseudocapacitance are especially useful for designing tunable filters and oscillators. The ability to adjust pseudocapacitance electronically and continuously is a major improvement over traditional passive solutions. Their pseudocapacitance can be controlled by a DC voltage, allowing key parameters like the cut-off or oscillation frequency to be tuned. Two presented design approaches differ in accuracy, tuning range, and signal-handling capability. Both solutions maintain a constant phase over one frequency decade, with a phase ripple within +/- 2 degrees. The tuning range spans from hundreds of Hz to several MHz. Presented solutions allow pseudocapacitance tuning in range of hundreds of nano F/sec0.5 (with varicaps) and tens of micro F/sec0.5 (with MOSFETs). The MOS-based circuit offers a tuning ratio of 7 but shows a 19% deviation between simulation and measurement. It also suffers from notable nonlinearity, with undistorted operation limited to signal levels up to 20 mV peak-to-peak. The varicap-based solution achieves a tuning ratio of 5, with high accuracy (up to 6% error), and handles input signals in the hundreds of mV with acceptable distortion. PSpice simulations and laboratory measurements confirm the performance of both designs.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    21100 - Other engineering and technologies

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA23-06070S" target="_blank" >GA23-06070S: Základní výzkum v návrhu CMOS prvků fraktálního řádu</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Scientific Reports

  • ISSN

    2045-2322

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    15

  • Číslo periodika v rámci svazku

    7

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    17

  • Strana od-do

    1-17

  • Kód UT WoS článku

    001522990200021

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105009551424