طراحي مدار حالت جريان توليدكننده توابع مثلثاتي و عكس مثلثاتي با استفاده از تقريب چند‌جمله‌اي

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پايان¬نامه مدار محاسبه¬گرآنالوگ براي توابع مثلثاتي و عكس مثلثاتي طراحي و شبيه¬سازي شده است. طراحي مدار به روش حالت جريان و با استفاده از تقريب بهاسكار است كه درنتيجه، تمام گره¬هاي مدار امپدانس پايين بوده و سيگنال¬هاي پردازشي مدار، از ورودي تا خروجي، جريان هستند. ويژگيهاي كلي مدارسينوسي طراحي‌شده در دو حالت شبيه‌سازي معمولي و پساجانمايي به همراه مونت‌كارلو به شرح زير مي باشد. در حالت شبيه‌سازي 1) توان مصرفيكمتر از 300 ميكرو وات2) ولتاژ تغذيه كم (8/1 ولت)3) خطايكمتر از 5/0درصد،4) پهناي باند مناسب(46مگاهرتز) و 5) اعوجاج هارمونيكي كمتر از 7/0درصد از جمله مهم‌ترين ويژگي‌هاي مدار طراحي‌شده مي باشد.پارامترهاي مهم مدار طراحي شده پس از شبيه‌سازي با مونت‌كارلو و پساجانمايي عبارتند از: 1) توان مصرفي كمتر از 336 ميكرووات 2) ولتاژ تغذيه كم (8/1 ولت) 3) خطاي كمتر از 2/1 درصد 4) پهناي باند مناسب(32 مگاهرتز). علاوه بر اين، مدار به كمك ترانزيستورهاي ماسفت در ناحيه اشباع طراحي شده وبرخلاف دشواري ساير تقريب‌هاي چندجمله‌اي كه تا كنون مورد استفاده‌ قرار گرفته‌اند، اين روش با سادگي و دقت منحصر بفرد خود نمونه‌اي بي‌نظير براي توليد توابع مثلثاتي است. ساختار جديد و قابل بازپيكربندي (مناسب براي استفاده در فن‌اوريFPAA) و سازگاري با فن‌اوري روز (سي¬ماس ) از ديگر ويژگي¬هاي اين مدار به شمار مي¬رود. ساختار پيشنهادي براي سينوس طراحي وشبيه‌سازي آن به سه صورت عمومي،پيش جانمايي بامونت كارلو وپساجانمايي بامونت كارلو انجام و نتايج آنها با يكديگر و تعدادي كارهاي پيشرفته جهاني مقايسه شده است. آنگاه اين مدار با كيفيت بسيار خوب براي پياده‌سازي تابع كسينوس نيز تعميم يافته است و نتايج بدست آمده براي حالت شبيه‌سازي معمولي اين مدار عبارتند از: 1) توان مصرفي كمتر از 150 ميكرو وات2) ولتاژ تغذيه كم (8/1 ولت)3) خطاي كمتر از 5/0درصد،4) پهناي باند مناسب(52مگاهرتز) است. همچنين در مسير طراحي اين مدار، به واحدهاي محاسبه¬گرآنالوگ حالت جرياني نياز بود كه يا از بهبود ساختار مدارهاي موجود به دست آمد يا براي نخستين بار طراحي شد. از جمله اين واحدها، بلوك ضرب‌كننده/تقسيم‌كننده با دقت بسيار بالا، پهناي باند بسيار مناسب و توان مصرفي بسيار پايين است. آينه جريان‌هاي استفاده شده در اين طراحي همگي آينه جريان‌هاي ساده هستند كه امتيازهاي طراحي را دوچندان مي‌نمايد. واژه‌هاي كليدي:محاسبه¬گر، مثلثات، حالت جريان، FPAA، ماسفت

188639

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك

دكتر سيد جواد ازهري