صنایع الکترونیک
سال:1400 | دوره:12 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

در این مقاله یک مبدل سطح ولتاژ کم توان و سریع با محدوده تبدیل ولتاژ زیر آستانه به ولتاژ متعارف تکنولوژی هدف ارایه شده است. سریع و کم توان بودن مبدل پیشنهادی به دلیل ساختار اتصال متقابل پشته ای بهبود یافته است. به منظور کاهش بیشتر توان ناشی از جریان اتصال کوتاه، در خروجی از یک معکوس کننده با ورودی های مجزا استفاده شده است. برای کاهش سویینگ ولتاژ در حلقه فیدبک، و ایجاد اختلاف بین زمان روشن و خاموش شدن ترانزیستور های خروجی از ترانزیستور های اتصال دیودی در حلقه فیدبک استفاده شده است. نتایج شبیه سازی Post-layout در تکنولوژی استاندارد 180 nm CMOS نشان می دهند که مبدل پیشنهادی می تواند در تبدیل 4/0 ولت به 8/1 ولت در فرکانس یک مگاهرتز با توان مصرفی 23/89 نانووات و تاخیر انتشار 68/23 نانوثانیه صورت صحیح عمل نماید. این مدار با توجه به توان کم و رنج ولتاژهای کارکردی برای کاربردهای برچسب های اینترنت اشیا بخصوص در بخش جداسازی نواحی کم مصرف و با ولتاژ پایین از بخش های پر مصرف و با ولتاژ بالا قابل استفاده است.

در این مقاله تخمین گر جدیدی برای بهسازی گفتار با روش سنتز مبتنی بر کتاب کد ارایه می شود. در روش بهسازی گفتار مبتنی بر کتاب کد، جداسازی نویز و گفتار از یکدیگر انجام شده و با انتخاب بهینه اندیس های کتاب کد گفتار، سیگنال گفتار بهسازی شده سنتز می شود. از این رو با این روش می توان گفتارهای نویزی، با نسبت سیگنال به نویز کمتر از صفر دسیبل را بهسازی نمود. البته در این روش انتخاب صحیح اندیس های کتاب کد بسیار مهم است. از این رو در این مقاله تخمین گر بیشینه درست نمایی با اعمال وزن های بهبود دهنده کیفیت شنیداری، برای گفتار و نویز طراحی می شود. رابطه به دست آمده برای این تخمین گر به عنوان تابع فاصله در طراحی کتاب های کد نیز استفاده می شود. این روش برای گوینده-های مختلف و نویزهای گوناگون شبیه سازی شد. نتایج نشان می دهد که گفتار بهسازی شده با استفاده از تخمین گر بیشینه درست نمایی با وزن های کیفیت شنیداری نسبت به تخمین گر فاصله اقلیدسی، کیفیت شنیداری بهتری دارد. همچنین روش ارایه شده در برخورد با نویزهای غیرایستان یا ایستان و نسبت سیگنال به نویز منفی (یا مثبت) موفق تر از روش های دیگر عمل می کند. هزینه بهسازی با کیفیت برتر در این روش، نیاز به زمان نسبتا طولانی برای بهسازی است.

در این تحقیق یک حسگر گاز با حساسیت و سرعت پاسخدهی بالا مبتنی بر اتصال ناهمگون پیشنهاد شده است. برای پیاده سازی اتصال شاتکی ناهمگون طلا/نانولوله کربنی/تیتانیوم، نانولوله های کربنی به روش لایه نشانی بخار شیمیایی تقویت شده با پلاسما بر روی زیرلایه اکسیدسیلیکن، بصورت عمودی رشد یافتند. برای مطالعه مشخصه های سطحی ساختار، عکس برداری الکترون روبشی برای نشان دادن تراکم و رشد منظم نانولوله ها انجام شد. فلزهای تیتانیوم و طلا به ترتیب برای ایجاد اتصال های شاتکی و اهمی استفاده شدند. نمونه حسگر ساخته شده در معرض غلظت های 500، 1000 وppm 1500 از گازهای نیتروژن و دی اکسیدنیتروژن قرارگرفت. برای غلظت ppm 500 به ترتیب زمان های پاسخ و بازیابی 85 و 154 ثانیه برای گاز دی اکسیدنیتروژن و 97 و 190 ثانیه برای گاز نیتروژن اندازه گیری شدند. براین اساس سرعت پاسخدهی و بازیابی این حسگر نسبت به ساختارهای مشابه در وضعیت بهتری قرار دارد. همچنین مشاهده شد که حسگر در مقابل غلظت ppm 1500 از گازهای NO2 و N2، به ترتیب حساسیت های %5/13 و %5/33 را از خود نشان می دهد که در مقایسه با میزان حساسیت به گازهای CO و H2S، موید مناسب بودن این ساختار برای کاربردهای حسگری گاز نیتروژن است.

پیش بینی بار الکتریکی مصرفی برای عملکرد مطمین سیستم های قدرت و همچنین برای برنامه ریزی مدیریت تقاضا و ذخیره بار حیاتی است. در این مقاله پیش-بینی بار با استخراج ویژگی های تاریخچه بار مصرفی با استفاده از شبکه های عصبی عمیق انجام شده است. شبکه های عصبی بازگشتی، به ویژه شبکه های عصبی بازگشتی بهبود یافته، مانند LSTM و GRU قادر به نگه داشتن حافظه کوتاه مدت و طولانی هستند تا روابط بین مقادیر بار را از سری زمانی استخراج کنند. از طرف دیگر، شبکه های عصبی کانولوشنی قادر به یادگیری خودکار ویژگی ها هستند و می توانند مستقیما یک بردار را برای پیش بینی تولید کنند. روش پیشنهادی این مقاله، استخراج ویژگی های بار با استفاده از شبکه های عصبی کانولوشن و سپس استخراج اطلاعات توالی زمانی بار با بهره گیری از شبکه GRU است. نتایج آزمایش ها بر روی سه مجموعه داده Toronto و ISO-NE و North American Utility نشان دهنده کاهش خطای پیش بینی روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روش های رقیب است.

ریزشبکه های DC با توجه به بازدهی بالا، قابلیت اطمینان قابل توجه و همچنین اتصال آسان به اکثر منابع انرژی، در مقایسه با ریزشبکه های جریان متناوب محبوبیت زیادی را به دست آورده اند. در این ریزشبکه ها، اشتراک گذاری قابل کنترل بار بین منابع و همچنین حفظ ولتاژ باس مشترک از مهم ترین موارد چالش برانگیز بشمار می روند. دو کنترل کننده افت کلاسیک و کنترل کننده متمرکز برای تحقق این اهداف معرفی شده اند. اگرچه کنترل کننده های متمرکز دقت بالاتری در پیاده سازی اهداف مذکور دارند ولی به دلیل نیاز به شبکه ارتباطی با سرعت بالا برای ارتباط بین مبدل ها، از قابلیت اطمینان پایین رنج می برند. در این مقاله، جهت افزایش کارایی روش کنترل افت کلاسیک، یک روش کنترل مبتنی بر منطق فازی برای کنترل ریزشبکه جریان مستقیم معرفی می شود. در روش پیشنهادی، ضرایب کنترل کننده بازیابی ولتاژ و متوسط جریان توسط کنترلکننده فازی تعیین می گردد که باعث می شود ریزشبکه در حالت های مختلف بار و امپدانس های متفاوت خط، اشتراک گذاری جریان بار و بازیابی ولتاژ باس مشترک را به خوبی انجام دهد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کنترل کننده پیشنهادی باعث افزایش دقت اشتراک گذاری جریان و همچنین بازیابی مناسب ولتاژ می شود.

در این مقاله یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) هشت بیتی که با استفاده از یک ثبات تقریب متوالی (SAR) بهبود یافته طراحی شده، معرفی می شود. در ساختار پیشنهادی مبدل SAR از انتگرال گیری که با یک مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) ادغام شده، استفاده می شود. وجود انتگرال گیر در ورودی ADC نیاز به مدار نمونه بردار و نگهدار را برطرف کرده و برای تولید سطوح مختلف ولتاژ در DAC از آن استفاده می شود. بدین ترتیب آلگوریتم تقریب متوالی طوری در ساختار پیشنهادی طوری بهبود یافته که با تعداد خازن های کمتری در DAC، سطوح ولتاژ مورد نیاز فراهم می شوند. بنابراین با یک آرایه خازنی کاهش یافته در DAC پیچیدگی مدار کاسته شده و سطح سیلیکون کمتری اشغال می شود. مبدل پیشنهادی عملیات تبدیل ورودی آنالوگ را به کد دیجیتال در 10 پالس ساعت به اتمام می رساند. برای بررسی روش پیشنهادی، مدار مربوط به مبدل SAR در سطح ترانزیستوری با استفاده از تکنولوژی CMOS 0. 18 میکرومتر با ولتاژ تغذیه 1. 8 ولت طراحی و شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که نسبت سیگنال به نویز و اعوجاج برای پهنای باند ورودی 640 کیلوهرتز 48. 3 دسی بل، بیت موثر 7. 74 بیت و مصرف توان 0. 85 میلی وات می باشند.

در ساختار شبکه های روی تراشه سه بعدی، چندین لایه از اجزاء، بر روی هم قرار می گیرند. ارتباط بین این لایه ها از طریق اتصالات عمودی بین لایه ای برقرار می شود. یکی از مهمترین چالش هایی که کارکرد یک سیستم مبتنی بر شبکه های روی تراشه ی سه بعدی را با مخاطره مواجه می سازد، اشکال همشنوایی است. این کدینگ با کاهش پر تاخیر ترین الگو، اشکال همشنوایی را در شبکه های روی تراشه ی سه بعدی با حداقل ممکن سربار مساحت و انرژی مصرفی کاهش می دهد. ایده اصلی این است که ابتدا داده هایی که قرار است از لایه x به سمت لایه y انتقال داده شوند، در میانگیرهای موجود در راهگزین های لایه x قرار می گیرند، سپس واحد شمارنده به اندازه گیری میزان و شمارش گذارهای کلاس 4C پرداخته و با دادن سیگنالی به واحد کراس بار، نحوه چینش نهایی داده ها را برای ارسال به لایه ی y مشخص خواهد کرد. همزمان با ارسال این سیگنال کنترلی، سیگنال دیگری از طریق این واحد به سمت رمزگشا در گیرنده ارسال خواهد شد تا بازیابی داده های اصلی توسط این بخش انجام گیرد. نتایج شبیه سازی بهبو د میزان سربارها را نسبت به سایر روش‍ ها نشان می دهد.

دورسازی انتشار امواج (آنتن) از فرستنده-گیرنده بدون آنکه اختلالی در عملکرد سامانه های مبتنی بر انتشار امواج ایجاد کند، یکی از نیازهای کلیدی برای بسیاری از بهره برداران از جمله سازمان های نظامی، درمانی و متولیان تبادل اطلاعات و ارتباطات می باشد. در کنار همه مطالعات انجام شده برای دست یابی به این مهم، بهره گیری از سامانه های الکترواپتومکانیک، با طراحی و تدابیر خاص می-تواند یک راهبرد اساسی در این زمینه محسوب شود، اما بکارگیری آنها مستلزم آنست که در شرایط محیطی مختلف، بازدهی سامانه دچار اختلال نشود. دو عامل محیطی تاثیرگذار بر بازدهی، تاثیرتغییرات فشار هوا و دما است. در این مقاله تاثیر این دو عامل کلیدی، بصورت مطالعه موردی بر روی بازدهی یک سامانه الکترواپتومکانیک، مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار گرفته و نشان داده می شود تاثیر تغییرات فشار هوا بر بازدهی سامانه مورد مطالعه، بسیار قابل توجه است و تاثیر تغییرات دما بستگی به نوع دی الکتریک خازن سامانه دارد که در طراحی و ساخت آنها می بایست مد نظر قرار گیرد.