طراحی و شبیه سازی یک تقویت کننده امپدانس انتقالی با استفاده از ترانزیستورهای نانو لوله کربنی برای استفاده در گیرنده مخابرات نوری

در این مقاله طراحی و شبیه سازی یک تقویت کننده امپدانس انتقالی ) TIA ) برای استفاده در گیرنده مخابرات نوری ارائه شده است. مدار ) TIA ( ارائه شده با استفاده از ترانزیستورهای نانو لوله کربنی 23 نانومتر ) CNTFET 23nm (، طراحی و با نرم افزار HSPICE شبیه سازی شده است. در این مقاله جهت طراحی مدار تقویت کننده امپدانس انتقالی از سه طبقه سورس مشترک با فیدبک مقاومتی فعال به همراه سلف در ورودی برای کاهش اثر خازنی ورودی با استفاده از ترانزیستورهای نانو لوله کربنی از مدل Stanford با طول کانال 23 نانومتر، با لوله ها و کایرالیتی مختلف به همراه منبع تغذیه 9.0 ولتی استفاده شده است. تعداد لوله های در نظر گرفته شده به ترتیب برای ترانزیستور اول 23 تایی، برای ترانزیستور دوم 21 تایی، برای ترانزیستور سوم 21 تایی و برای ترانزیستور چهارم 2 تایی می باشد، همچنین بردار کایرالیتی برای ترانزیستورهای نانو لوله کربنی را دو مقدار پیش فرض ) 9و 20 ( و ) 9و 21 ( در نظر گرفته ایم. نتایج شبیه سازی برای مدار با لوله های مختلف و 7.. کایرالیتی ) 9و 20 ( بهره ماکزیمم 1dbΩ ، پهنای باند 9-21.7GHZ ، امپدانس ورودی در فرکانس 9-2999MHZ مقدار 269.7Ω ، توان مصرفی 16.0μW و جریان نویز در فرکانس 2GHZ . ، مقدار 0.2nA و برای مدار با لوله های مختلف و کایرالیتی ) 9و 21 ( بهره ماکزیمم 76.2dbΩ ، پهنای باند 9-29.27 GHZ ، امپدانس ورودی در فرکانس 9-2999MHZ مقدار 312.0Ω ، توان مصرفی 13.2μW و جریان نویز در فرکانس 2GHZ ، مقدار 61.01nA را نشان می دهد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که طرح پیشنهادی از لحاظ توان مصرفی، پهنای باند، امپدانس ورودی، بهره برای یک گیرنده مخابرات نوری بسیار مناسب است.در این مقاله طراحی و شبیه سازی یک تقویت کننده امپدانس انتقالی ) TIA ) برای استفاده در گیرنده مخابرات نوری ارائه شده است. مدار ) TIA ( ارائه شده با استفاده از ترانزیستورهای نانو لوله کربنی 23 نانومتر ) CNTFET 23nm (، طراحی و با نرم افزار HSPICE شبیه سازی شده است. در این مقاله جهت طراحی مدار تقویت کننده امپدانس انتقالی از سه طبقه سورس مشترک با فیدبک مقاومتی فعال به همراه سلف در ورودی برای کاهش اثر خازنی ورودی با استفاده از ترانزیستورهای نانو لوله کربنی از مدل Stanford با طول کانال 23 نانومتر، با لوله ها و کایرالیتی مختلف به همراه منبع تغذیه 9.0 ولتی استفاده شده است. تعداد لوله های در نظر گرفته شده به ترتیب برای ترانزیستور اول 23 تایی، برای ترانزیستور دوم 21 تایی، برای ترانزیستور سوم 21 تایی و برای ترانزیستور چهارم 2 تایی می باشد، همچنین بردار کایرالیتی برای ترانزیستورهای نانو لوله کربنی را دو مقدار پیش فرض ) 9و 20 ( و ) 9و 21 ( در نظر گرفته ایم. نتایج شبیه سازی برای مدار با لوله های مختلف و 7.. کایرالیتی ) 9و 20 ( بهره ماکزیمم 1dbΩ ، پهنای باند 9-21.7GHZ ، امپدانس ورودی در فرکانس 9-2999MHZ مقدار 269.7Ω ، توان مصرفی 16.0μW و جریان نویز در فرکانس 2GHZ . ، مقدار 0.2nA و برای مدار با لوله های مختلف و کایرالیتی ) 9و 21 ( بهره ماکزیمم 76.2dbΩ ، پهنای باند 9-29.27 GHZ ، امپدانس ورودی در فرکانس 9-2999MHZ مقدار 312.0Ω ، توان مصرفی 13.2μW و جریان نویز در فرکانس 2GHZ ، مقدار 61.01nA را نشان می دهد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که طرح پیشنهادی از لحاظ توان مصرفی، پهنای باند، امپدانس ورودی، بهره برای یک گیرنده مخابرات نوری بسیار مناسب است.

دانلود ارشد طراحی یک منبع جریان AC برای کاربردهای توموگرافی امپدانس الکتریکی

چکیده :

با توجه به اهمیت منابع جریان AC بکار رفته در سیستم های توموگرافی امپدانس الکتریکی و تاثیری که این منابع جریان در افزایش کیفیت عکس های حاصل شده از این سیستم ها دارند اقدام به طراحی و شبیه سازی یک منبع جریان AC بر اساس current conveyor در تکنولوژیcmos 0.18 µ نمودیم تا بتوانیم به خواسته های مورد نیاز که داشتن جریان سینوسی مورد استفاده در فناوری EIT با توجه به بازه فرکانسی و بار تعریف شده در این فناوری است برسیم ابتدا به بررسی ترموگرافی امپدانس الکتریکی EIT پرداخته شده است . سپس با توجه به نیاز این سیستم به منابع جریان AC گذری به منابع جریان AC زده شده است. در فصل سه به بررسی مدارات current conveyor از تاریخچه ، انواع و کاربرد آنها پرداخته شده است در فصل چهارم به طراحی مدارات منابع جریان AC بر اساس cc نسل دوم بر اساس آینه های جریان و زوج تفاضلی پرداخته و در ادامه منبع جریان AC مورد نظرطراحی و در نهایت شبیه سازی آن بر اساس نرم افزار cadence Ic صورت گرفته است و با توجه به نتایج بدست آمده از شبیه سازی مزایا و معایب این منبع جریان نسبت به سایر منابع جریانی که برای سیستم های EIT بکار می رود مورد توجه واقع شده است . با توجه به ساختار مدارات cc که مداراتی حالت جریانی هستند مشاهده گردید که این مدارات دارای توان مصرفی کمتر و پهنای باند بیشتری نسبت به مداراتی که تا کنون در این حوزه مورد استفاده قرار گرفته اند هستند . ولی امپدانس خروجی این منبع جریان در بهترین شرایط برای دادن جریانی با دامنه بیش از 5oo حدود 80k است که با کاهش جریان می توان امپدانس خروجی رابه بیش از k 200 افزایش داد وبه امپدانس دلخواه رسید از نکات بر جسته این منبع جریان می توان به خطی بودن امپدانس خروجی آن اشاره کرد در حالی که در منابع جریان استفاده شده در این سیستم ها ، امپدانس خروجی خطی نیست.

 

طراحی یک منبع منبع جریان AC توموگرافی امپدانس الکتریکی امپدانس الکتریکی امپدانس جریان استاتیک

سجاد سه‌شنبه 8 تیر 1395 ساعت 10:47