ناقشت كلية الهندسة بجامعة بابل رسالة الماجستير الموسومة " تصميم مكبر من نوع ( CMOS ) باستخدام خوارزمية ( PSO ) لتطبيقات القدرة المنخفضة " للباحث محمد جاسم محمد .


وتم في هذه الدراسة اقتراح ثلاث تقنيات مختلفة لمكبرات العمليات من نوع ( CMOS ). التقنية الاولى تعتمد على مكبر عمليات ذو مرحلتين من نوع (CMOS) والتقنية الثانية التي استخدمت هي مكبر عمليات من نوع (Telescopic) والثالثة باستخدام تقنية تسمى مكبر عمليات من نوع ( Folded Cascode) ذو انحياز ذاتي وإن السلوك الفريد للترانزستور من نوع CMOS) و التكنلوجيا التي يستخدمها تلعب دورا هاما ليس فقط في التقليل من مساحة الرقاقة لمكبر العمليات لكن ايضا على الحد من استهلاك القدرة علاوة على ذلك, إن تقنية التصميم القائم على مرحلة واحدة تخفض من استهلاك القدرة ومن مساحة الرقاقة المطلوبة لتصنيع الدائرة المتكاملة لأن عدد الترانزستورات قليل وإن التكنلوجيا المستخدمة في تصميم مكبرات العمليات من نوع ( CMOS ) هي (TSMC) ذات طول قناة 0,53 مايكرومتر مع مزود طاقة ب 2،5_+ فولت هذه التكنلوجيا تتضمن طول قناة قصير لتعزيز معايير الاداء لمكبر العمليات وذلك لان قيمة عتبة الجهد منخفضة و التأثير الصغير للمتسعات الطفيلية للترانزستورات من نوع (MOSFET) هذه المعايير مهمة جدا في الترددات العالية وتطبيقات القدرة المنخفضة وتم الحصول على نتائج ممتازة لمكبرات العمليات المقترحة باستخدام برنامج ( PSPICE ) (اصدار9،2) معايير هامة أخرى مثل, نسبة العدد الكبير ووقت الاستقرار وحجم مساحة الرقاقة تم حسابها أيضا. تم إيجاز مقارنة بين التقنيات الثلاثة المقترحة.




وأوضحت هذه النتائج إن القدرة المستهلكة لمكبر العمليات ( Telescopic) هي قليلة جدا بالمقارنة مع غيرها من النوعين من مكبرات العمليات. نتائج التقنيات الثلاث أظهرت أن قيمة القدرة المستهلكة هي 9,0 مل واط و 6 ,0 مل واط 0,865مل واط على التوالي. علاوة على ذلك ان خوارزمية سرب الجسيمات الامثل ( PSO ) استخدمت لتحسين معايير الاداء وبالأخص القدرة المستهلكة لمكبرات العمليات المقترحة وتم الحصول على تحسينات مهمة في مكبرات العمليات المقترحة بالاعتماد على اداء خوارزمية (PSO ) وان نتائج المحاكاة التي تم الحصول عليها أكدت الحسابات النظرية المحددة ان قيم التحسين للقدرة المستهلكة لمكبرات العمليات المقترحة بالاعتماد على خوارزمية PSO ) هي 0،29 مل واط و 0,3 مل واط و 0,46 مل واط على التوالي وتم اختبار مكبرات العمليات المقترحة باستخدام مرشح منخفض نشط من الدرجة الاولى ( LPF ) و ان استجابات التردد للمرشح ( LPF ) باستخدام مكبرات العمليات المقترحة مع وبدون خوارزمية ( PSO ) تم مقارنتها مع مكبر عمليات عملي من نوع (LM139) . وأظهرت نتائج المحاكاة توافق كبير مع استخدامها مكبر العمليات العملي (LM139 )



بقلم / رافع عبد القادر