پورپوزال کامل طراحی مدار جمع کننده مبتنی بر ترانزیستورهای کربن نانوتیوب

مزیت کارایی مورد انتظار در یک CNTFET در افزاره واقعی بنظر می آید که قابل دستیابی نباشد و به اندازه کافی برای CV/I پایین بیاید(6 برابر برای nFET و 14 برابر برای pFET) براساس شرایط غیر ایده آل افزاره/مدار. این شرایط غیر ایده آل شامل مقاومت سری نواحی سورس/درین ناخالص سازی شده ، مقاومت سد شاتکی (SB) در واسطه ی فلز/CNT ، خازن لبه خارجی گیت و خازن اتصالات داخلی. به هر حال نیاز ها برای توان مصرفی کمتر و فرکانس کاری بالاتر در هندسه افزاره و مقیاس بندی تغذیه  با یک افزایش مناسب در دمای کایر برای افزاره نتیجه می شود.

در این تحقیق سعی داریم ساختار جدید برای جمع کننده ها ارائه که دهیم که مبتنی برانزیستورها ی کربن نانوتیوب هستند. همچنین بهبودی های حاصله را با مدارهای جمع کننده ی موجود در تکنولوژی CMOS مقایسه نماییم.

چون زمینه ی ترانزیستورهای کربن نانوتیوب از جدید ترین تکنولوژی های تحقیقاتی است لذا تحقیق در مور مدار های آنالوگ و دیجیتال مبتنی بر این ترانزیستورها کم انجام گردیده است. در سال 2010 گروهی تحقیقاتی در دانشگاه شهید بهشتی با سرپرستی دکتر کیوان ناوی اولین نمونه از جمع کننده ار ارائه دادند. این جمع کننده ساختار ساده ای داشته که فقط از خازن و معکوس گر در ساختارش استفاده شده است. از طرف دیگر در سرعت و توان-تاخیر بهبودی حاصل شده است. در سال 2011 محققان دانشگاه آزاد اسلامی نیز نمونه ی دیگری از این کارها را ارائه نمودند. در این تحقیق مسئله ولتاژ آستانه ترانزیستورهای کربن نانوتیوب با استفاده از گیت های معکوس کننده حل گردیده است. در سال 2012 نمونه ای ارائه شد که یک تمام جمع کننده ی دینامیک بود از طرف دیگر ولتاژ آستانه ترانزیستورها سه نوع مختلف انتخاب گردید. 

پورپوزال کامل بهینه سازی طول و عرض ترانزیستورها برای دست یابی به مشخصات ایده آل در جمع کننده ها

درخواست تصویب موضوع پایان نامه کارشناسی ارشد و دکتری حرفه ای

                                              

عنوان تحقیق به فارسی: بهینه سازی طول و عرض ترانزیستورها برای دست یابی به مشخصات ایده آل در جمع کننده های تک بیتی

عنوان تحقیق به انگلیسی:

Transistor W/L characteristic optimization in one bit Full adder

پورپوزال کامل ارائه روشی نوین جهت کاهش توان مصرفی مبدل های آنالوگ به دجیتال FLASH

از عمده ترین مزایای کار با سیگنال های دیجیتال می توانبه پردازش، ذخیره سازی و انتقال ساده تر سیگنال های دیجیتال در مقایسه با سیگنال های آنالوگ اشاره کرد. مبدل های A/D  دارای سرعت بالا، به عنوان یک جزء لازم و مکمل سیستم ها بیسیم پیشرفته نظیر سیستم های بیسیم باند فوق عریض عمل می نمایند. مبدل های آنالوگ به دیجیتال سریع(FLASH A/D)به علت انجام عملیات تبدیل تنها در یک پالس ساعت سریع ترین نوع مبدل در مقایسه با دیگر انواع بدل های A/D می باشند. مبدل های فلش نیاز به تقویت کننده های عملیاتی ندارند و مستعد جهت عملکرد ولتاژ پایین هستند.

مبدل های FLASH A/D بطور کلی از مدار تعقیب / نگهدارند (sample and hold)بلوک نردبان مقاومتی، بلوک مقایسه گرها و بلوک دیکدر همانطور که در شکل 1 نمایش داده شده است، تشکیل شده اند.سریع ترین نوع مبدل های فلش نرخ نمونه برداری فوق العاده زیادی دارند و لذا برای کاربردهای بالدرنگ و پهنای باند زیاد  ورودی مورد استفاده قرار می گیرند. معایب مبدل های فلش را می توان توان مصرفی بالا، حساسیت بالا به ولتاژ افست مقایسه کننده های و سطح زیاد اشغال شده روی تراشه برشمرد. با وجه به رابطه نمایی بین رزولیشن (تعداد بیت خروجی) این مبدل ها با تعداد مقایسه گر های آن، لذا در این مبدل نمی توان به رزولیشن بالا درست یافت از هنگامی که سیستم های پردازشگر دیجیتال برای کاربردهایی با قابلیت جابجایی سیستم(portability) یا در برخی کاربردهای ارتباط راه دور که نیاز به بخش های موازی زیادی دارند بکار گرفته شده اند، اتلاف توان به عنوان یک مسئله مهم در طراحی مبدل های A/D مطرح است. در این مبدل برای داشتن N  بیت در خروجی به تعداد 2N-1 مقایسه گر نیاز است، به همین دلیل مصرف توان مبدل های آنالوگ به دیجیتال فلش زیاد می باشد. از جمله روش های کاهش مشرف توان این نوع مبدل ها می توان ابه استفاده از مبدل های فلش دو طبقه اشاره کرد که در شکل 2، استفاده از مقایسه گر های با توان مصرفی پایین نظر مقایسه گر های لچ دینامیکی، استفاده از دیکدر درختی، استفاده از روش درونیابی خازی اشاره کرد.

پورپوزال کامل پیام نور افزایش دقت و سرعت تشخیص لبه در تصاویر رقومی با استفاده از الگوریتم های تکاملی

لبه یابی یکی از مهمترین عملیات در پردازش تصویر به شمار میرود. در مقایسه با تصاویر منوکروم، اطلاعات موجود در تصاویر رنگی زیادتر بوده و کاربردهای آن نیز وسیع تر میباشد؛ بنابراین در سالهای اخیر تحقیقات بسیاری بر روی., لبه یابی تصاویر رنگی انجام شده است[1] .

لبه یابی در تصاویر رنگی به دو روش ترکیبی و برداری انجام میشود. در روش ترکیبی از تکنیک های لبه یابی تصاویرمنوکروم، برروی هر سه کانال تصویر رنگی به صورت مستقل استفاده شده و سپس نتایج با استفاده از عملیات منطقی خاص با یکدیگر ترکیب میشوند[ 3]. در روش برداری هرپیکسل، به صورت برداری در فضای رنگ مشخص، در نظرگرفته شده و عملیات لبه یابی با استفاده از بردارها انجام میشود. روش ترکیبی به نسبت روش برداری ساده تر وسریع تر بوده اما در بعضی از موارد شدت لبه را به درستی نشان نمیدهد. در این مقاله از روش برداری استفاده شده،زیرا این روش، مشکل روش ترکیبی را حل کرده و کارایی آن نیز فوق العاده است. تحقیقات اخیر نیز بیشتر بر روی., این روش انجام شده است. یکی از روش های مبتنی بر بردار که اخیرا توسط کنگ وهمکارانش [ 6]ارائه شده، الگوریتمی مبتنی بر درخت پوشای مینیمال  (Minimal Spanning Tree) است. این الگوریتم در عین ارائه نتایج خوب از زمان اجرای طولانی رنج می برد. در این مقاله الگوریتمی مبتنی بر روش کنگ  ارائه شده که ضمن ارائه نتایجی در حد الگوریتمMST از  زمان اجرای کوتاهتری برخوردار است.

پورپوزال کامل طراحی مبدل دیجیتال به آنالوگ 12 بیتی با توان، THD کم و سرعت بالا برای کاربردهای بیولوژیک

مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) بخش حیاتی در بسیاری از سیستم های کنترل مانند پردازنده سیگنال های ویدئویی، سینتی سایرز سیگنال دیجیتال، HDTV و آی سی های راه انداز LCD و مچنین در فرستنده و گیرنده بیسیم مدرن که در آن از تعداد زیادی DAC های کمکی برای کنترل مدارهای RF، استفاده می شود، است. هنوز DAC های با مصرف توان فوق العاده پایین (در محدوده ی نانو وات) به طور گسترده ای در RFID و شبکه های حسگر بی سیم( شبکه گیرنده بی سیم) و هر مدار تلفیق شده با قسمت های آنالوگ و دیجیتال، که معمولا در آنها نرخ نمونه برداری کم و نیازمند مصرف توان پایین و ابعاد کوچک جهت صرفه جویی در هزینه می باشد، بکار می روند. بررسی بسیاری از DAC ها در کارهای اخیر بر اساس تکنیک های مقیاس بندی، یعنی مقیاس بندی جریان، مقیاس بندی ولتاژ و شارژ است. مبدل های D/A مد جریان جهت کاربردهای با سرعت بلا در نظر گرفته می شوند هرچندد که توانایی به کارگیری این نوع DAC ها در کاربردهای با مصرف توان پایین که در آن سرعت چندان مد نظر نسیت، نیز وجود دارد.

انواع مبدل ها

 در میان ساختارهای متعدد DAC ، مبدل‌های الگوریتمی ( یا دوره ای )، به صورت یک معماری مناسب برای تحقق مبدل‌های  دیجیتال به آنالوگ با سرعت‌های نمونه‌برداری پایین تا متوسط و دقت‌های بین ‎8 تا ‎17 بیت با کمترین توان مصرفی و سطح سیلیکن اشغالی شناخته شده است. این مبدل‌ها در سیستم‌های سنسور، قطعات پزشکی، سیستم‌های چند رسانه‌ای ، حسگرهای تصویر و گره‌های حسگر بی سیم کاربردهای فراوانی یافته‌اند. امروزه در دستگاه‌های قابل حمل که از طریق باتری تغذیه می‌شوند، مصرف توان و مساحت کم یک نیاز اصلی و مهم می‌باشد. از این جهت روش‌هایی که بتوانند توان مصرفی و مساحت را کاهش دهند، کاربردهای متنوعی پیدا کرده و از اهمیت زیادی برخوردار هستند. توان مصرفی یکی از مهمترین مشخصه‌های یک مبدل  دیجیتال به آناولگ مجتمع است.