در این رساله طراحی، مدلسازی، و شبیه سازی ریزتشدیدگرها و فیلترهای ریزمکانیکی با تحریک الکتروستاتیکی که در سیستمهای مخابراتی قابل استفاده هستند، مورد بررسی قرار می گیرد. ریزتشدیدگر طراحی شده در این پژوهش، دارای ساختاری کاملاً جدید بوده و توانایی ارتعاش در فرکانس 71mhz را دارد. با داشتن ضریب کیفیت حدود 10000 و مقاومت حرکتی برابر با 478 اهم این ریزتشدیدگر می تواند به عنوان عنصر پایه در ساختار فیلتر if ریزمکانیکی یک گیرنده مخابراتی با استاندارد gsm مورد استفاده قرار گیرد. همچنین، تعدادی از این ریزتشدیدگرها به طور مکانیکی به هم تزویج شده اند، که در نتیجه آن، فیلتر میانگذری با پهنای باند برابر با 285khz، ضریب کیفیت 250، اتلاف الحاقی 0.44db، گستره دینامیکی 99db و امپدانسهای ورودی و خروجی از مرتبه 9 کیلواهم حاصل شده است. در فصل اول این رساله، کاربرد فناوری mems در سیستمهای مخابراتی و مزایای آنها بررسی شده است. فصل دوم به تقسیم بندی جامعی از انواع فیلترها و تشدیدگرها که در سیستمهای مخابراتی کاربرد دارند، و بررسی انواع فناوریهای آنها می پردازد. مروری بر تاریخچه پیشرفت فیلترهای مکانیکی و کاربردهای آنها در فصل سوم آورده شده است. در فصل چهارم رفتار ارتعاشی باریکه ها و محاسبه معادلات ریاضی حاکم بر ارتعاشات تشدیدگرهای مکانیکی باریکه ای مُد موجی بررسی شده، و فرکانس تشدید به دست آمده از روابط ریاضی با نتایج حاصله از تحلیل المان محدود مقایسه شده است. فصل پنجم به توصیف ریزتشدیدگر ارایه شده در این رساله، نحوه مدلسازی و شبیه سازی آن در نرم افزار ansys، محاسبه ابعاد ساختار، تعیین ضریب کیفیت، و بررسی میزان خطی بودن آن اختصاص یافته است. در فصل ششم به طراحی و مدلسازی فیلتر ریزالکترومکانیکی مبتنی بر تشدیدگر معرفی شده در فصل قبل، نحوه تعیین و کنترل پهنای باند فیلتر، محاسبه اتلاف الحاقی و درجه خطی بودن آن پرداخته شده است. روشهایی برای بهینه سازی ویژگیهای فیلتر ریزمکانیکی طراحی شده، از جمله افزایش گزینندگی فیلتر، تنظیم پهنای باند و کاهش امپدانسهای ورودی و خروجی فیلتر در فصل هفتم پیشنهاد گردیده و درنهایت در فصل هشتم در مورد نتایج به دست آمده از این پژوهش، بحث و نتیجه گیری شده و پیشنهادهایی برای ادامه کار ارایه گردیده است.

در این رساله یک ابزار cad به منظور طراحی و بهینه سازی مدارهای مجتمع rf، پیاده سازی شده است. مسأله مهم در طراحی مدارهای مجتمع rf در تکنولوژی cmos، توجه به عناصر پارازیتیک ترانزیستور، خازن و سلف های مجتمع آن است و این مسأله محاسبات دستی طراحی را پیچیده می کند. یک ویژگی مهم این ابزار استفاده از مدل های دقیق عناصر با توجه به جانمایی آنها و در نظر گرفتن کلیه عناصر پارازیتیک در طراحی است لذا جواب بدست آمده به واقعیت بسیار نزدیک است. در این رساله برای بهینه سازی مدارهای rf، الگوریتمی با نام "الگوریتم ژنتیک مبتنی بر جبهه پارتوی توزیع شده " ارایه شده است. در این روش مجموعه اعضاء جبهه پارتو در یک مجموعه بیرونی نگهداری می شوند. در نهایت آن دسته از اعضاء جبهه پارتو که شرایط مسأله را برآورده می کنند به عنوان جوابهای نهایی ارایه می شوند. دست کاربر در انتخاب جواب مناسب تر از بین جوابهای قابل قبول نهایی، با توجه به نیازها و محدودیت های خاص مسأله باز خواهد بود. سرعت همگرایی بهتر این الگوریتم در مقایسه با روش های متداول با چند مسأله نمونه نشان داده شده است. برنامه های الگوریتم با matlab نوشته شده است و شبیه سازی مدار بوسیله hspice-rf با تکنولوژی cmos 0.18um صورت گرفته است. در این رساله چندین ساختار lna مجتمع، شامل ترکیب های cascode، folded cascode و cascode تفاضلی ارایه شده و برای آنها فیلتر حذف تصویر معرفی شده است. این مدارها با استفاده از ابزار cad ارایه شده، طراحی و بهینه شده اند. همچنین یک تقویت کننده گسترده cmos کاملاً مجتمع، برای کاربردهای ارتباطات بیسیم و گیرنده های اپتیکی پهن باند طراحی و بهینه شده است. در بخش دیگر این رساله، یک ساختار جدید برای پیاده سازی سلف های مجتمع ارایه شده است. این ساختار بصورت سلنوییدی در لایه های مختلف فلزی در تکنولوژی cmos پیاده سازی شده است. این سلف ها بوسیله نرم افزار تحلیل الکترومغناطیسی sonnet، برای مقادیر مختلف ابعاد قطر داخلی شبیه سازی و پارامترهای s آنها تا فرکانس 20ghz استخراج شده است سپس یک مدل شبکه عصبی برای آن ارایه شده که با دریافت قطر داخلی و فرکانس مورد نظر مقادیر پارامترهای s را در خروجی تولید می کند. با استفاده از این مدل، سلف سلنوییدی مناسب برای کاربردهای مختلف طراحی شده است. در این رساله با شبیه سازی نشان داده خواهد شد که این سلف ها نسبت به سلف های چند لایه متداول کیفیت بهتری در کاربردهای مختلف خواهند داشت.

رشد روز افزون به کارگیری سیستم های فرکانس بالا، نیاز به مدارها و سیستم های کم هزینه تر و کوچک تر با مشخصات فرکانس بالای بهتر را بیشتر کرده است. سوئیچ های میکروالکترومکانیکی، یکی از انواع سوئیچ های فرکانس بالا هستند که در سال های اخیر به دلیل ویژگی های فرکانس بالای بهینه از جمله ایزولاسیون بالا، تلفات کم، خطی بودن، قابلیت ساخت با حجم و هزینه کم و قابلیت مجتمع شدن با تکنولوژی ارزان قیمت cmos، در بسیاری از سیستم های الکتریکی جایگزین ترانزیستورها، دیودها و همچنین سوئیچ های پروزن مکانیکی شده اند. سوئیچ های میکروالکترومکانیکی الکترواستاتیک معمولاً برای تحریک به ولتاژ بالا احتیاج دارند؛ به همین دلیل در مدارهای مجتمع با ولتاژ کاری پایین، به مبدل های ولتاژ با تلفات و حجم زیاد، نیاز دارند و به سادگی قابل مجتمع شدن نیستند. در این تحقیق انواع سوئیچ های میکروالکترومکانیکی معرفی و ساختارهای مختلف گزارش شده، برای کاهش ولتاژ تحریک بررسی شده اند. ملاحظات طراحی برای کاهش ولتاژ تحریک و افزایش قابلیت اطمینان به تفضیل مورد بحث قرار گرفته اند. علاوه بر این یک سوئیچ میکرو الکترومکانیکی الکترواستاتیک با سطوح تحریک بزرگ و جداگانه، برای کاربرد در باند فرکانسی 20 تا 40 گیگاهرتز، با ولتاژ تحریک کمتر از 10 ولت و ضریب فنر بالا ارائه شده است. سوئیچ از نوع خازنی موازی با دی الکتریک سیلیکون نیتراید با ضریب دی الکتریک 7.6 است. ضریب فنر سوئیچ 18 نیوتن بر متر محاسبه شده است که قابلیت اطمینان سوئیچ را تضمین می کند. علاوه بر این عملکرد الکترومغناطیسی و مکانیکی سوئیچ به ترتیب با استفاده از نرم افزار های em3ds و ansys شبیه سازی و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از تحلیل دستی مقایسه شده اند. در انتها عملکرد فرکانس بالای سوئیچ با بکارگیری مدل ? بهینه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که با بکارگیری مدل ? پارامترهای فرکانس بالا بسیار بهبود پیدا کرده اند. سوئیچ طراحی شده با مدل ? دارای ایزولاسیون 20 دسی بل در فرکانس 20 گیگاهرتز و 39 دسی بل در فرکانس 40 گیگاهرتز است. همچنین تلفات حالت هدایت و تلفات بازگشتی در حالت عدم تحریک به ترتیب کمتر از 0.3 دسی بل و بیشتر از 16 دسی بل می باشد. نتیجه شبیه سازی الکترومکانیکی نشان می دهد که تنش باقی مانده در بازو در حدود 6 مگاپاسکال و در حجم بسیار کوچکی حداکثر به 10 مگاپاسکال می رسد. همچنین ولتاژ تحریک با شبیه سازیansys ، 7.8 ولت بدست آمده است.

شیفت دهنده های فاز مایکروویو از اجزای اصلی آنتن های آرایه فازی برای کاربردهای راه دور و راداری اند. در حال حاضر، شیفت دهنده های فاز با استفاده از مواد فریت، ترانزیستور اثر میدانی، دیود پین و mems ساخته می شوند. در این میان، سوئیچ های mems منجر به ساخت شیفت دهنده های فاز کم اتلاف در کلیه فرکانس ها، بخصوص از 8 تا 100 گیگاهرتز می گردند. همچنین، از آن جایی که سوئیچ های mems، خازن وضعیت-بالای خیلی کوچکی دارند، منجر به عملکرد باند وسیع تری نسبت به طراحی های با استفاده از ادوات حالت-جامد می گردند. شیفت دهنده های فاز mems همچنین منجر به کاهش چشمگیر مصرف توان dc در آرایه های فازی بزرگ، بخصوص در سیستم های فقط-گیرنده می شوند. در نهایت، شیفت دهنده های فاز mems می توانند مستقیما با آنتن بر روی زیرلایه سرامیک، کوارتز یا تفلون ساخته شوند که در نتیجه منجر به آرایه های فازی ارزان می گردد. در این پایان نامه، ابتدا کاربردهای متنوع شیفت دهنده های فاز مایکروویو بررسی شده و سپس بدقت، انواع توپولوژیهای تحقق شیفت دهنده های فاز با مثال بررسی گردیده است. همچنین، در هر مورد به مزایا، معایب و ترفندهای بهبود عملکرد از دیدگاههای مختلف پرداخته شده است. سپس، به دسته مهمی از شیفت دهنده های فاز، یعنی شیفت دهنده های فاز گسترده (توزیع شده)، که بدلیل پهن باند بودن از محبوبیت زیادی برخوردارند پرداخته ایم. آنگاه، هر دو نوع شیفت دهنده فاز آنالوگ و دیجیتال بررسی شده اند. قسمت اعظم تئوری کار که در طراحی شیفت دهنده فاز بهینه خود بکار رفته است، با شبیه سازی و ترسیم، انجام داده شده است. همچنین ، به تفحصی دقیق بر روی نویز شیفت دهنده های فاز پرداخته ایم. از آنجاییکه اثر نویز بصورت نویز فاز در مورد شیفت دهنده های فاز، حائز اهمیت است، انواع نویز فاز بسته به منشاء آن (حرارتی، شتاب، صوتی و منبع تغذیه) بدقت مورد بررسی قرار گرفته و برای محاسبه هر یک، روابطی ارائه گردیده است. در پایان، ابتدا به شبیه سازی توپولوژیهای مختلف پرداخته و یکی از سوئیچهای رایج mems با تلفات کم مورد بررسی قرار گرفته است. سپس، به طراحی شیفت دهنده فاز بهینه شده 5 بیتی پهن باند با cpw بر روی زیرلایه کوارتز پرداخته، خطای فاز برای تمام حالتهای فاز رسم شده و اثرات نویز فاز را بررسی کرده ایم. در نهایت، دو ایده جدید، یکی برای کاهش خطای فاز و دیگری بمنظور کاهش تعداد سوئیچهای mems که از اهمیت زیادی برخوردارند، مطرح و با شبیه سازی تائید گردیده است.

در دو دهه اخیر استفاده از ارتباطات بی سیم افزایش چشم گیری داشته است و به علت اشباع استفاده از فرکانس های کم، استفاده از فرکانس های بالا در دستور کار اغلب تولید کنندگان سیستم های ارتباطی قرار گرفته است. قطعات mems از جمله سوئیچ های mems به دلایل عدیده ای مورد توجه تولیدکنندگان سیستم های rf فرکانس بالا (بیشتر از ghz) قرار گرفته است. قطعات mems با توجه به اینکه مزایای زیادی از جمله تلفات کم، رفتار خطی، وزن کم، قیمت کم و خصوصاً قابلیت مجتمع شدن با سایر قسمت های مدار های الکترونیکی را داشته باشد، می تواند در مدارات rf به کار برده شود. برای مثال سوئیچ های rf mems در ارتباطات، مخصوصاً ارتباطات ماهواره ای و سیستم های رادار استفاده می شوند. یکی از مشکلاتی که در طراحی سوئیچ های mems وجود دارد، ندانستن مدل دقیقی از رفتار سوئیچ به ازای تغییر پارامترهای اساسی سوئیچ است. تعین یک مدل دقیق می تواند راه گشای بسیار مطمئنی برای طراح مدار باشد و علی رغم اینکه این مشکل طراحی که باید زمان زیادی صرف رسیدن به خواسته های مورد نظر شود را برطرف می کند، نیاز به اندازه-گیری های پرهزینه و معمولاً در مواردی غیر ممکن را مرتفع می کند. حتی در فرایند ساخت می توان از مدل الهام گرفت و برای کاربردهای متفاوت، سوئیچ مناسب را تولید کرد. لذا در این پروژه از شبکه عصبی مصنوعی که خلق آن در علوم برق و کامپیوتر و استفاده از آن در مورد سیستم های کنترل هوشمند بسیار نمود پیدا کرده است، برای به دست آوردن مدل دقیقی از پارامترهای پراکندگی سوئیچ در هر دو حالت قطع و وصل ارائه شده است که می توان با استفاده از این مدل در کمتر از چند ثانیه مدل دقیقی از رفتار سوئیچ و با هدف به دست آوردن خواسته های مطلوب طراحی کرد. در ادامه ساختاری برای سوئیچ mems پیشنهاد شده که علاوه بر داشتن ولتاژ تحریک کم، دارای پهنای باند وسیعی می-باشد و همچنین پارامترهای فیزیکی طوری بهینه شده اند که سوئیچ از پایداری و قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشد.

به کارگیری روز افزون سیستم های فرکانس بالا، نیاز به مدارها و تجهیزات ارزان تر و کوچک تر با مشخصات فرکانس بالای بهتر را بیش تر کرده است. از جمله این تجهیزات فیلتر های قابل تنظیم هستند که کاربردهای زیادی در زمینه های تجاری و نظامی مانند سیستم های مخابراتی چند باند، رادارها، گیرنده-فرستنده های ماهواره ای باند وسیع و ... داراست. فیلترهای قابل تنظیم متداول حجیم اند و مصرف توان بالایی دارند. تجهیزات ریزالکترومکانیکی در سال های اخیر به دلیل ویژگی های ارزشمند از جمله تلفات کم، مصرف توان نزدیک صفر، قابلیت ساخت با حجم و هزینه کم و قابلیت مجتمع شدن با تکنولوژی ارزان قیمت cmos، در بسیاری از سیستم های الکتریکی جایگزین موارد مشابه الکتریکی (ترانزیستور و دیود)، مکانیکی و مغناطیسی شده اند. در این تحقیق، فیلتر میان گذر ریزالکترومکانیکی با قابلیت تغییر فرکانس مرکزی با پهنای باند طراحی شده است. طراحی فیلتر بر مبنای کاهش سایز و ولتاژ مورد نیاز و افزایش قابلیت اطمینان سوییچ ها (تا جایی که به مشخصات فرکانس بالای فیلتر در باند فرکانسی مطلوب لطمه ای نزند) صورت گرفته است. فیلتر بر روی خطوط انتقال هم-صفحه (cpw) طراحی و از سوییچ های سری و موازی تشکیل شده است. همچنین در این پروژه یک سلف قابل تنظیم جدید با استفاده از سوییچ سری ریزالکترومکانیکی ارائه و در طراحی فیلتر مورد استفاده قرار گرفت. تمام سوییچ ها، از نوع دو سر ثابت و خازنی با دی الکتریک نیترید سیلیکون با ضریب دی الکتریک 6/7 می باشد. ضریب فنر سوییچ ها از n/m 14بیش تر است که قابلیت اطمینان سوییچ ها را تضمین می کند. برای تغییر وضعیت فیلتر بین دو فرکانس مرکزی ghz33/6 و ghz24/6 (31/25%) و با پهنای باند ثابت ghz 4/1 به ولتاژ v 5/13 نیاز است. عملکرد الکترومغناطیسی فیلتر و خازن ها و سلف به کار رفته در طراحی آن، با استفاده از نرم افزار em3ds شبیه-سازی شده است. همچنین عملکرد مکانیکی سوییچ ها با استفاده از نرم افزار ansys شبیه سازی شده و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از تحلیل دستی مقایسه شده اند. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که استفاده از سوییچ های ریزالکترومکانیکی همراه با ساختار جدید به کار گرفته شده در پیاده سازی سلف متغیر، علاوه بر آن که به پارامترهای پراکندگی مطلوبی(تلفات انتقالی کم تر از db0/31 در دو باند عبور مورد نظر) برای فیلتر منجر شده، سایز فیلتر را نیز کاهش داده است. مقایسه فیلتر طراحی شده با فیلترهای مشابه نشان می دهد که این فیلتر با وجود گستره تنظیم وسیع، اندازه کوچک تر و تلفات انتقالی کم تری داشته و به ولتاژ پایین تری (کم تر از v15) برای تغییر وضعیت نیاز دارد.

چکیده: قطعات mems بدلیل مزایایی از قبیل توان تلفاتی کم، نویز، وزن و قیمت کمی که دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند و امروزه در سیستم های rf فرکانس بالا بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از مهمترین المانهایی که قطعات mems دارند سوئیچ ها می باشند که دارای قابلیت مجتمع سازی هستند. سوئیچ ها در مقایسه با قطعات نیمه هادی از توان مصرفی خیلی پایین، فرکانس قطع بالا، تلفات داخلی کمتر و همچنین ایزولاسیون بالایی برخوردارند. به همین دلیل کاربرد این سوئیچ ها در صنایع هوا فضا، ارتباطات، صنعت خودرو سازی، موبایل و غیره بیش از گذشته شده است. یکی از پارامترهایی که در طراحی سوئیچ mems وجود دارد و پر اهمیت می باشد ایزولاسیون یک سوئیچ است. این پارامتر در یک سوئیچ mems در صورت نرسیدن سیگنال ورودی به بار که در واقع به حالت قطع بار معروف است ایجاد می شود که در حالت ایده ال ما انتظار داریم مقدار آن بی نهایت باشد. لذا در این پروژه به تحلیل سوئیچ mems جذبی پرداخته ایم. سوئیچ mems جذبی که در این پروژه ما طراحی کرده ایم دارای یک ساختار سه پل می باشد که می تواند ایزولاسیون بالایی را برای ما در یک پهنای باند بسیار خوب ایجاد کند. دلیل اینکه این سوئیچ mems می تواند ایزولاسیون بالایی را ایجاد کند به این خاطر است که در ساختار آن در امتداد هر پل مقاومتی وجود دارد که سبب می شود، مقدار بیشتری از سیگنال عبور کرده از سوئیچ را جذب زمین کند. بنابراین عایق-سازی ورودی از خروجی در زمان قطع بار بیشتر شده و ایزولاسیون افزایش خواهد یافت. در ادامه این پروژه به بررسی اثرات تغییرات هندسی مقاومت در حالت های مختلف خواهیم پرداخت و پارامترهای پراکندگی سوئیچ مورد نظر را از روی نتایج شبیه سازی آن تحلیل خواهیم کرد.

در این رساله، به طراحی اولین بلوک از یک سیستم رادیوی چند استانداردی یعنی تقویت کننده کم نویز پرداخته شده است. هدف طراحی وشبیه سازی یک تقویت کننده کم نویز چند استانداردی با ولتاژ و توان پایین بوده که بتواند به طور هم زمان در تمام باندهای فرکانسی مورد نظر کار کند که سبب افزایش کارایی و عملکرد سیستم شود. به منظور بدست آوردن نیازمندی های مطلوب در هر استاندارد نیاز است که توان مصرفی و ولتاژ تغذیه در یک سیستم چند استانداردی بالا باشد. در نتیجه برای برطرف کردن مشکل افزایش توان و ولتاژ تغذیه این مدارها از تکنیک بایاس بدنه استفاده شده است. این روش این امکان را فراهم می کند که ضمن حفظ مشخصات ترانزیستور (از قبیل بهره، نویز فیگر و خطی بودن)، ولتاژ آستانه آن کاهش یابد، که به موجب آن ترانزیستور می تواند با ولتاژ آستانه کمتری روشن شود. عملکرد همزمان تقویت کننده درچند باند باعث می شود تا خطی بودن به یکی دیگر از چالش های اساسی سیستم های چند استانداردی تبدیل شود. همچنین این پارامتر با کاهش ولتاژ تغذیه مدار کاهش پیدا می کند. این مساله مورد بررسی قرار گرفته و برای بهبود خطی سازی تقویت کننده از تکنیکds استفاده شده است. همچنین دو نوع معماری گیرنده ی چند استانداردی گزارش شده بررسی می شود. در این رساله دو تقویت کننده کم نویز برای سیستم های دو و سه استانداردی همزمان شبیه سازی شده است. اولین طراحی با تغذیه 0.7v و توان مصرفی 3mw برای استاندارد wlan یعنی ieee 802.11a/b/g در فرکانس 2.4ghz و5.2ghz و طراحی دیگر با تغذیه 1.2v وتوان مصرفی 9.89mw برای استانداردهای bluetooth، ieee 802.11a/b/g،ieee 802.16 وieee 802.15.4 در فرکانس های2.4ghz ، 3.5ghz و 5.2ghz طراحی و با استفاده از نرم افزار ads شبیه سازی شده اند.

توسعه و پیشرفت ادوات قابل کاشت پزشکی در سال های اخیر، نقش بزرگی در درمان بیماری ها و ناتوانی ها داشته است. پروتز بینایی، ضربان ساز قلب و پروتز چشمی از جمله ادوات قابل کاشتی هستند که در سال های اخیر پیشرفت قابل ملاحظه ای داشته اند. تحریک الکتریکی عملکردی (fes) یا تحریک عصبی عملکردی (fns)، هدف مشترک این ادوات برای بازگرداندن قابلیت از دست رفته ی بافت های آسیب دیده می باشد. تحریک الکتریکی برپایه تزریق بار به بافت، استخراج پتانسیل های عمل و برانگیختگی پاسخ های عصبی استوار است. یکی از مهمترین ملزومات یک تحریک ایمن، تحریک بار متعادل می باشد. روش های مختلفی برای رسیدن به تعادل بار ارائه شده اند. در این پژوهش، یک تکنیک جدید برای دستیابی به تعادل بار درتحریک الکتریکی عملکردی پیشنهاد شده که بر پایه شکل موج دوفازه بار نامتعادل می باشد. در این روش مقدار ولتاژ الکترود و خروج یا عدم خروج آن از بازه ی ایمن به عنوان معیاری برای تنظمی مقدار جریان تزریقی فاز بعد استفاده می شود. این روش بر روی یک ریزتحریک- کننده ی رایج که در تحریک عمقی مغز کاربرد دارد، اعمال شده است. نتایج شبیه سازی ها در تکنولوژی cmos?m hv 18/0، قابلیت تحقق و کم توان بودن این روش را تایید می-کنند. توان مصرفی مدار متعادل سازی بار در حدود ?w 517/2 است که حدود 4/3 % توان مصرفی کل سیستم تحریک کننده را شامل می شود.

افزودن کارکردهای هر چه بیشتر به سیستم، نیاز به افزایش کارایی و در عین حال کاهش قیمت در مدارهای مجتمع با چگالی بسیار بالا، روند کوچک-مقیاس شدن تکنولوژی را موجب شده است. اما کوچک-مقیاس شدن شتابان تکنولوژی شرایط لازم طراحی را سخت تر کرده و به ویژه در گره های تکنولوژی کوچکتر از 90nm چالشهای بزرگی را ایجاد نموده است. در این گره های تکنولوژی افزایش شدت میدان الکتریکی و چگالی توان در کنار افزایش دماهای کاری مساله قابلیت اطمینان را به یک چالش بسیار مهم در مدارهای مجتمع نانومتری تبدیل نموده است چرا که حفظ سطح کارایی مطلوب و حتی عملکرد صحیح بسیاری از قطعات تجاری را، در طول عمر آنها با دشواری زیادی روبرو می کند. در این پژوهش مشکل بی ثباتی دمایی ناشی از بایاس منفی (nbti) در ترانزیستورهای pmos به عنوان چالش مهم قابلیت اطمینان در مدارهای دیجیتال پرسرعت در محدوده ی نانومتری مورد بحث واقع می شود. اثرات nbti بر معیارهای کارایی گیتهای منطق دومینو با تعداد ورودی زیاد (که بطور گسترده ای در مدارات پر سرعت به کار می روند) در تکنولوژی 32nm مورد بررسی قرار می گیرد و تکنیکهایی برای جبرانسازی آن شامل افزایش اندازه ی ترانزیستور pmos وارونگرخروجی ،کاهش چرخه ی وظیفه ی پالس ساعت و بایاس مستقیم بدنه ارائه می گردد. همچنین یک تکنیک بهینه سازی برای طراحی گیتهای منطق دومینو با لحاظ کردن اثر nbti و در نظر داشتن محدودیتهای معیارهای کارایی و مساحت ارائه خواهد شد. افزون بر آن، با توجه به آنکه در تکنولوژیهای نوین high-k metal-gate، علاوه بر nbti مشکل pbti در ترانزیستورهای nmos نیز بروز می کند، توصیفی از اثر nbti/pbti بر یک گیت or و نیز مدار یک مالتی پلکسر در منطق دومینو با تعداد ورودی زیاد و در یک تکنولوژی 32nm ، مطرح و تکنیکی برای جبرانسازی این اثر ارائه خواهد شد. در عین حال، ایده ی استفاده از مدار دوگان منطق دومینو مورد بحث قرار می گیرد و نشان داده می شود که با وجود آنکه فروسایی nbti/pbti می تواند در طول عمر مدار موجب افزایش سرعت آن گردد ولی در مقایسه با مدار دومینو اصلی تحت شرایط مساحت مساوی گیتها، تاخیر مدار دوگان بسیار بیشتر خواهد بود.

در این پایان نامه دو نوع سیگنال تحریک برای کاهش شارژ دی الکتریک سوئیچ های خازنی میکروالکترومکانیکی معرفی می شود. هر دو شکل موج پیشنهادی به گونه ای هستند تا میزان بار تزریقی منبع کاهش یابد. میزان بار به تله افتاده در دی الکتریک و سایر پارامترهای مرتبط برای شکل موج های پیشنهادی و شکل موج هایی که تا کنون معرفی شده به-صورت عددی و تحلیلی محاسبه می شوند. شکل موج سیگنال تحریک تاثیر بسزایی در زمان کلیدزنی دارد، از این رو با استفاده از روش المان محدود و توسط نرم افزار ansys زمان کلیدزنی برای تمام شکل موج ها محاسبه می شود. در هر دو روش پیشنهادی چگالی بار انباشتی کاهش خوبی داشته است، اما روش پیشنهادی دوم با عنوان پالس دوتایی شیب-دار از لحاظ چگالی بار انباشته شده و همچنین زمان کلیدزنی ارجحیت دارد

در این پایان نامه یک ساختار جدید برای سوئیچ های میکروالکترومکانیکی نوع موازی ارائه شده است . مشخصه بارز سوئیچ پیشنهاد شده ایزوله شدن بخش مرکزی بازو از زمین است. این امر باعث کاهش پدیده های خودتحریکی و چسبندگی (به دلیل ولتاژ موثر حاصل از سیگنال های با توان بالا) در این ساختار می شود. کاهش پدیده های خودتحریکی و چسبندگی در سوئیچ های میکروالکترومکانیکی می-تواند، باعث افزایش توان قابل حمل این سوئیچ ها و همچنین افزایش قابلیت اطمینان آنها در توان های بالا شود. از سوی دیگر ایزوله شدن بخش مرکزی سوئیچ از زمین، باعث کاهش خازن های حالت بالا و پایین سوئیچ می شود؛ این امر موجب بهبود تلفات بازگشتی و تنزل ایزولاسیون در سوئیچ خواهد شد. بررسی الکترومغناطیسی سوئیچ طراحی شده، به وسیله نرم افزار hfss انجام شده است، نتایج شبیه سازی مربوط به سوئیچ پیشنهادی نشان می دهند، که در کاربرد این سوئیچ به صورت موازی با بار، مقدار تلفات بازگشتی سوئیچ در حالت عدم تحریک، در فرکانس های ghz10 و ghz60 به ترتیب برابر با db 32- و db 11- است. از طرف دیگر مقدار ایزولاسیون این سوئیچ در حالت تحریک برابر db 14- و db 30- در فرکانس های ghz 10 و ghz 60 می باشد. همچنین تحلیل های مکانیکی این سوئیچ توسط نرم افزار comsol، نشان می دهد، که ولتاژ مورد نیاز جهت تحریک سوئیچ طراحی شده برابر v 8.4 ولت می باشد. از سوی دیگر با توجه به نتایج شبیه سازی مشخص می شود، که به ازای عبور توان های کمتر از 2 وات، پدیده های چسبندگی و خودتحریکی در سوئیچ پیشنهادی قابل صرف نظر کردن هستند.

امروزه ارتباطات بی سیم سبب پیشرفت غیرمنتظره و فوق سریع تکنولوژی rf-mems شده است، تکنولوژی ای که پتانسیل جایگزینی با تکنولوژی های نیمه هادی ، بی سیم و مکانیکی در سیستم-های مخابراتی آینده مثل مخابرات بی سیم را دارد. تکنولوژی rf-mems با ترکیب عملکرد rf عالی، هزینه و تلفات توان کم، اجازه کشف معماری و پیکربندی ای جدید که با تکنولوژی های مرسوم امکان پذیر نیست، را می دهد. در این پروژه انواع سوئیچ های rf-mems و چالش های روبه رو مورد بررسی قرار گرفته و سپس به طراحی وبهینه سازی سوئیچی با مشخصات rf عالی و پوشش باند فرکانسی مناسب در باند k برای کاربرد مخابرات ماهواره ای با استفاده از الگوریتم ژنتیک چند هدفه پرداخته شده است. ساختار این گزارش به گونه ای است که ابتدا به بررسی وتعریف، پارامترها ومشخصات سوئیچ های rf-mems جهت ارائه دید کلی و تعریف مفاهیم پرداخته شده است.سپس، مکانیزم های تحریک به همراه نمونه هایی از مقالات مرتبط با آن ها بیان شده است. و به بررسی مقالات اخیر ارائه شده در زمینه سوئیچ های خازنی rf-mems که سطح کاملی از مباحث مربوط به سوئیچ های خازنی را پوشش می دهند پرداخته شده است. بعد از آن. بهینه سازی سوئیچ با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه انجام شده و نتایج بدست آمده از آن در نرم افزار hfss پیاده و شبیه سازی شده است و در فرایند تکمیلی این پروژه به نحوه ارتباط دهی نرم افزارmatlab با نرم افزار hfss پرداخته شده، تلاش زیادی جهت تحقق این ارتباط انجام شد، که خوشبختانه به نتیجه رسید وبا داشتن چنین ابزار کارآمدی می توان گفت تمام پیکربندی های مختلف سوئیچ ( و نیز سایر ادوات فرکانس بالا) به سادگی قابل پیاده سازی و بهینه سازی است.

بسیاری از سیستم های فرکانس بالا مانند بیسیم و ماهواره ها، نیاز به مدارهایی کوچک تر، وزن و هزینه کمتر و با مشخصات فرکانسی بهتر را بیش تر کرده است. از جمله این تجهیزات فیلتر های قابل تنظیم هستند که کاربردهای زیادی در زمینه های تجاری و نظامی مانند سیستم های مخابراتی چند باند، فرستنده – گیرنده های ماهواره ای، رادارها و ... داراست. فیلترهای قابل تنظیم متداول حجیم اند و مصرف توان بالایی دارند. سوئیچ های میکروالکترومکانیکی، یکی از انواع سوئیچ های فرکانس بالا هستند که در سال های اخیر به دلیل ویژگی های فرکانس بالای بهینه از جمله ایزولاسیون بالا، تلفات کم، خطی بودن، قابلیت ساخت با حجم و هزینه کم و قابلیت مجتمع شدن با تکنولوژی ارزان قیمت cmos، در بسیاری از سیستم های الکتریکی جایگزین ترانزیستورها، دیودها شده اند. در این تحقیق، فیلتر میان گذر ریزالکترومکانیکی با قابلیت تغییر فرکانس مرکزی به باندهای متفاوت فرکانسی طراحی شده است. طراحی فیلتر بر مبنای کاهش ابعاد و تلفات عبوری و بازگشتی و همچنین افزایش قابلیت اطمینان سوییچ ها صورت گرفته است. فیلتر بر روی خطوط انتقال مایکرواستریپ طراحی و از سوئیچ های سری یا موازی برای تغییر ظرفیت خازنی خط انتقال استفاده شده است. سه ساختار برای تنظیم فرکانس مرکزی یک فیلتر میانگذر پیشنهاد شده است. فرکانس کاری این فیلتر در باند c بوده و قابلیت تنظیم فرکانس را از ghz 4 به ghz 6 را دارد. این فیلتر برای کاربردهای ماهواره ای طراحی شده به گونه ای که می تواند از باند ارسال به باند دریافت سوئیچ کند. باند ارسال برابر ghz 425/6-925/5 بوده و باند دریافت ghz 2/4-7/3 می باشد. عملکرد الکترومغناطیسی فیلتر و خازن های به کار رفته در طراحی آن، با استفاده از نرم افزار hfss شبیه سازی شده است. همچنین عملکرد مکانیکی سوییچ ها با استفاده از نرم افزار comsol شبیه سازی گردیده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که این فیلتر پارامترهای پراکندگی مطلوبی از جمله تلفات انتقالی کم تر از db7/0 و تلفات بازگشتی بهتر از db 21 می باشد. مقایسه فیلتر طراحی شده با فیلترهای مشابه نشان می دهد که این فیلتر با وجود گستره تنظیم وسیع، اندازه کوچک تر و تلفات انتقالی کم تری داشته و به ولتاژ پایین تری برای تغییر وضعیت نیاز دارد.

در این پایان نامه چهار طرح جدید برای فیلتر میان نگذر قابل تنظیم با استفاده از سوییچ های mems ارایه شده است. از این ساختار ها می توان برای حذف سیگنال های ناخواسته استفاده کرد.تمامی ساختار های مطرح شده بر روی خط مایکرواستریپ با زیر لایه rogers tmm که ابعاد آن طوری طراحی شده که امپدانس مشخصه آن 50 اهم است، پیاده سازی شده است. ساختار اول با ایجاد دو شکاف یو- شکل در صفحه زمین حاصل شده است لذا یک فیلتر میان نگذر دو بانده حاصل می شود که هر دو باند فرکانسی آن مستقل از هم هستند . با استفاده از سوییچ mems می توان قابلیت تنظیم بیش از 60% به صورت دیجیتالی برای باند فرکانس حذف به دست آورد. ساختار دوم ساختاری دمبلی شکل بر روی زیر لایه است. فرکانس تشدید در این ساختار می تواند در بازه فرکانسی 3 تا 5 گیگاهرتز تغییر کند.این طرح مبتنی بر تنظیم فرکانس مرکزی به صورت دیجیتالی است. فرکانس مرکزی در این ساختار می تواند بیش از 40% در طول بازه تنظیم به صورت گسسته تغییرکند مقدار تلفات داخلی کمتر از-40db و تلفات داخلی بیش از -0.5db دارد علاوه بر این، این ساختار را می توان با فیلتر مطرح شده در ساختار اول ترکیب کرد.در ساختار سوم با ایجاد تغییراتی در ساختار دوم، می توان بازه تغییرات را از 1.5 تا 5 گیگاهرتز رساند یعنی بیش از 70% قابلیت تنظم به صورت گسسته برای فرکانس مرکزی به دست می آید.این در حالی است که تغییرات پهنای باند نسبی در این ساختار در طول بازه تغییرات کمتر از 0.1% است ضمن اینکه قابلیت ترکیب با فیلتر ساختار اول رانیز دارد . ساختار چهارم مطرح شده، قابلیت تنظیم به صورت پیوسته را دارد به طوریکه با اضافه کردن سوییچ mems از نوع خازنی، خازن ساختار تغییر کرده و فرکانس تشدید بیش از 20% به صورت پیوسته با استفاده از روش ارایه شده قابلیت تنظیم را دارد.

در این پایان نامه دو فیلتر شانه ای، که قابلیت تنظیم فرکانس مرکزی کانال های فرکانسی را دارند، با ساختارهای متفاوت، برای کاربرد در تقویت کننده با نویز پایین و سیستم مخابرات موبایل، ارائه شده اند. شبکه تنظیم فرکانس مرکزی، از نوع خازنی است که در آن، بجای دیودهای ورکتور، از سوئیچ های rf-mems استفاده شده است. مزیت عمده این سوئیچ ها نسبت به دیود ورکتور، تلفات کمتر و رفتار خطی بهتر است. فیلتر اول، با ساختار استریپ-لاین معلق برای کاربرد در سیستم های موبایل، طراحی و شبیه سازی شده است. رزوناتورهای ساخته شده با این ساختار، از ضریب کیفیت بالایی نسبت به ساختارهای دیگر برخوردار هستند و لذا تلفات داخلی فیلتر تا حد زیادی کاهش پیدا می کند. فرکانس کاری این فیلتر، 4.0-4.8 ghz بوده و شامل چهار کانال فرکانسی با پهنای باند 205-243 mhz است. فیلتر دوم با ساختار مایکرو- استریپ برای کاربرد در تقویت کننده با نویز کم، در طبقه گیرنده طراحی و شبیه سازی شده است. ضریب کیفیت رزوناتورها در این ساختار کمتر از ساختار فیلتر قبل است و در نتیجه تلفات داخلی آن بیشتر خواهد بود، اما، ساخت آن بسیار راحت تر و ارزان تر است. فرکانس کاری این فیلتر از 7.392 ghz تا 9.504 ghz بوده و مانند فیلتر قبلی، شامل چهار کانال فرکانسی بوده، اما، پهنای باند این کانال ها 530-566 mhz است. در این پایان نامه از تکنیک ایجاد رزوناتورهای با عرض خطوط متفاوت، استفاده شده است. با استفاده از این تکنیک ابعاد قطعه کاهش پیدا کرده و همچنین تلفات داخلی فیلتر تا حدودی کاهش پیدا می کند، اما، طراحی فیلتر شانه ای با این تکنیک بسیار پیچیده تر از طراحی فیلتر، با خطوط رزوناتورهای دارای عرض های یکسان است. در انتها نتایج شبیه سازی شده برای این دو فیلتر نشان داده شده و پیشنهادهایی برای ادامه این کار نیز ارئه گردیده است.

بعد از آشنایی کافی در مورد ادوات mems به طور کامل انواع شتاب سنج ها را مورد بررسی قرار دادیم و پس از آن در مورد نوع پرکاربردتر شتاب سنج ها که همان شتاب سنج خازنی mems است به توضیح و تفسیر بیشتری پرداختیم و انواع مختلف آن را که تقسیم می شود به تک محوره، دو محوره و سه محوره به طور کامل تشریح کردیم و در مرحله بعد کاربرد شتاب سنج در خودرو را مورد بررسی قرار دادیم و طبق شتاب لازمه برای تشخیص تصادف خودرو از جلو که بین 20g تا 100g حداقل و حداکثر رنج شتاب قابل سنس می باشد پل های مختلف شتاب سنج خازنی mems را توسط 3 نرم افزار قدرتمند ansys ، matlab ، coventor در رنج ذکر شده برای شتاب، شبیه سازی کرده و پارامترهای مربوطه، همچون ماکزیمم میزان خمش، تنش، کرنش مکانیکی، کرنش الاستیکی، ولتاژ تحریک، ولتاژ شکست، فرکانس تشدید، ضریب دمپینگ، نرخ دمپینگ، ضریب کیفیت و ظرفیت خازنی را بر حسب شتاب بدست آوردیم و در نهایت مقادیر مربوط به این پارامترها و همچنین نمودارهای مقایسه این پارامترها را برای پل های ارائه شده به طور کامل گزارش نمودیم. همان طور که قبلا هم ذکر شد یکی از پارامترهایی که می توانیم با کاهش آن ولتاژ تحریک را پایین بیاوریم ضریب فنر می باشد (ضریب فنر از ساختار 1 به7 کاهش میابد) بنابراین ما با طرح یک پل جدید توانستیم ضریب فنر را تا حد قابل قبول به طوری که شتاب سنج در رنج کاری خود دچار ناپایداری نشود و قابلیت اطمینان خوبی نیز داشته باشد پایین بیاوریم و بدین صورت به ولتاژ تحریکی کمتر از بقیه طرح های ارائه شده برسیم. همچنین طرح پیشنهادی از نرخ دمپینگ و ضریب کیفیت بهینه ای در مقایسه با دیگر پل ها برخوردار است به این صورت که هم دارای ضریب کیفیتی با مقدار بالا و مناسبی می باشد و می تواند باعث کاهش تلفات، نویز، توان مصرفی شود و هم با داشتن مقدار مناسب ضریب کیفیت دارای نرخ دمپینگی بالاتر از ساختارهای دیگر باشد که این مزیت باعث کاهش در زمان نشست پل می شود و پل پیشنهادی در مدت زمان کمتری می تواند به حالت سکون برسد و همچنین از سرعت بالایی نیز برخوردار است. مزیت دیگری که می توان برای این طرح برشمرد میزان حساسیت نسبت به شتاب این ساختار می باشد که در مقایسه با دیگر ساختارها از حساسیت بالاتری برخوردار است. مهمترین مزیتی که که طرح پیشنهادی را می تواند از بقیه طرح ها متمایز سازد ساختار فشرده و منحصر به فرد این طرح می باشد بدین ترتیب که این طرح توانسته با اشغال حجمی در حدود 1/3 نسبت به بقیه طرح های ارائه شده باعث کاهش در هزینه و بسته بندی آسان تر شود و همچنین به مزایای بسیاری دست پیدا کند البته معایبی هم این طرح قطعا دارد که مهمترین آن میزان تنش باقیمانده بیشتر این طرح نسبت به بقیه ساختارها می باشد که این ایراد را با ارائه طرح جدیدتری از پل پیشنهادی با دوار کردن نقاط اتصال توانستیم به حداقل ممکن برسانیم و بدین ترتیب مقدار آن را به بقیه طرح ها نزدیک کنیم.

قطعات mems بدلیل مزایایی از قبیل توان تلفاتی کم، وزن و قیمت کمی که دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند و امروزه در سیستم های rf فرکانس بالا بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از مهمترین المان های که قطعات mems دارند سوئیچ ها می باشند که دارای قابلیت مجتمع سازی هستند. سوئیچ ها در مقایسه با قطعات نیمه هادی از توان مصرفی خیلی پایین، فرکانس قطع بالا، تلفات داخلی کمتر و همچنین ایزولاسیون بالایی برخوردارند. به همین دلیل کاربرد این سوئیچ ها در صنایع هوا فضا، ارتباطات، صنعت خودرو سازی، موبایل و غیره بیش از گذشته شده است. یکی از پارامترهایی که در طراحی سوئیچ mems وجود دارد و پر اهمیت می باشد ایزولاسیون یک سوئیچ است. این پارامتر در یک سوئیچ mems در صورت نرسیدن سیگنال ورودی به بار که در واقع به حالت قطع بار معروف است ایجاد می شود که در حالت ایده ال ما انتظار داریم مقدار آن بی نهایت باشد.

هزاران سال است که تلاش های زیادی به منظور بهبود و یا افزایش کیفیت زندگی افراد بیمار انجام شده است. امروزه، گستره این تلاش ها به جایی رسیده است که دیگر بدون دخالت علم الکترونیک رسیدن به اهداف پیش رو غیر ممکن شده است. حوزه این فعالیت ها شامل کنترل اعضای مصنوعی توسط افراد معلول، تشخیص و درمان بیماری های عصبی (مانند حمله صرع و پارکینسون) و بیماری های قلبی، بازگرداندن بینایی به افراد نابینا و شنوایی به افراد کم شنوا و یا ناشنوا و ... می باشد. برای رسیدن به این قابلیت ها، به سیستم های واسط حسگر بیومدیکال نیاز است که از طریق حسگرها، سیگنال های بیومدیکال را دریافت کرده و پس از تقویت و فیلتر کردن، سیگنال ها را به کدهای دیجیتال تبدیل کنند تا آماده پردازش شوند. در این رساله سعی شده که به طور هم زمان، ملاحظات طراحی مورد نیاز شامل سطح سیلیکون اشغالی، توان مصرفی و خطینگی تقویت کننده، که نقش فیلتر را نیز دارد، برآورده گردد و در عین حال فرکانس های قطع و بهره تقویت کننده قابل تنظیم باشند. علاوه بر این شبه مقاومتی پیشنهاد شده که برای دو محدوده فرکانسی مختلف قابل تنظیم بوده و در عین حال تا جای ممکن خطی شده است. همچنین تاثیر ساختار مبدل آنالوگ به دیجیتال بر کاهش توان مصرفی سیستم واسط حسگر بیومدیکال نیز به طور جامع بررسی شده است. ساختاری برای زمان بندی مبدل آنالوگ به دیجیتال پیشنهاد شده که موجب کاهش توان مصرفی سیستم می گردد. علاوه بر این، به منظور کاهش سطح اشغالی و توان مصرفی در سیستم های واسط حسگر بیومدیکال چند کاناله، سیستمی پیشنهاد شده که علاوه بر کاهش سطح اشغالی تراشه، توان مصرفی نیز در آن کاهش یافته است. تقویت کننده تک کاناله طراحی شده در تکنولوژی 0.18 ?m و تغذیه 1.8 v پیاده سازی و ساخته شده است. نتایج تست تراشه نشان می دهد که تقویت کننده دارای بهره باند میانی قابل تنظیم از 52.5 db تا 57.5 db می باشد. همچنین فرکانس قطع پایین مدار (fl) در دو محدوده 4 hz و 300 hz قابل شکل دهی بوده که در فرکانس 300 hz قابل تنظیم نیز می باشد. فرکانس قطع بالای تقویت کننده 10 khz و قابل تنظیم است. نویز ارجاع داده شده به ورودی تقویت کننده و ضریب کارایی نویز (nef) آن به ترتیب برای fl = 300 hz برابر با 2.38 ?vrms و 3.07 و برای fl = 4 hz برابر با 2.6 ?vrms و 3.38 می باشد. همچنین اعوجاج (thd) کل تقویت کننده برای ورودی های با دامنه کوچک تر از 3.9 mvp-p کمتر از 1% باقی می ماند. توان مصرفی تقویت کننده به همراه مدارهای بایاس برابر با 20.8 ?w می باشد. سطح اشغال شده توسط تقویت کننده بر روی تراشه برابر با 0.065 mm2 است. علاوه بر این، مبدل آنالوگ به دیجیتال sar آسنکرون پیشنهاد شده برای مدارات واسط حسگر بیومدیکال قادر است که تنها با استفاده از یک مولد کلاک خارجی 200 khz، از 8 کانال با نرخ 25 ks/s نمونه برداری کند. استفاده از این مبدل باعث کاهش 40% توان مصرفی مدار پیشران مبدل نسبت به ساختارهای متداول سنکرون شده است. ضمناً تقویت کننده 8 کاناله پیشنهاد شده تنها 6.12 µw در ازای هر کانال از تغذیه 1.8 v مصرف می کند. نویز ارجاع داده شده به ورودی هر کانال در این ساختار برابر با 3.69 µvrms و nef آن برابر با 2.57 می باشد.

در این پایان نامه یک ساختار جدید جهت کاهش ولتاژ تحریک، که از چالش های بزرگ سوئیچ mems می باشد، ارائه شده است. جهت طراحی و شبیه سازی پارامترهای سوئیچ ها از نرم افزار ansys استفاده شده است. در این نرم افزار طرح های ارائه شده از نظر میزان ولتاژ تحریک، ولتاژ شکست، ماکزیمم خمش، ضریب فنر، جرم بیم، فرکانس رزونانس و ظرفیت خازنی مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفته اند. از مهمترین خصوصیات و ویژگی های ساختار بیم پیشنهادی می توان به اندازه کوچک (نصف سایر طرح های ارائه شده)که باعث آسان شدن فرآیند ساخت و بسته بندی، و در نتیجه پایین آمدن هزینه ساخت سوئیچ می شود، و ضریب فنر پایین که کاهش ولتاژ تحریک را به دنبال دارد، اشاره نمود.

چکیده در این پایان¬نامه ما ابتدا به معرفی و شناخت سیستم¬های uwbدر تکنولوژی cmosپرداخته و از آنجایی که نویز در این سیستم¬ها بسیار مهم است، به تکنیک¬های مورد استفاده برای بهینه¬سازی نویز می¬پردازیم. در ادامه به مرور چند ساختار تقویت-کننده کم نویز که به ترتیب شامل تقویت¬کننده distributed، تقویت¬کننده cascade، تقویت¬کننده سورس-مشترک با سلف دیژنراسیون،تقویت¬کننده cascade با تکنیک اینورتر با فیدبک مقاومتی،تقویت¬کننده cgو cascode، تقویت¬کننده cascadeوcascodeبا استفاده از تکنیک currentreuseپرداخته و نفاط قوت و ضعف این تقویت¬کننده¬ها را بررسی نموده و در ادامه تقویت¬کننده پیشنهادی را معرفی می¬نماییم. سپس ضریب شایستگی برای تقویت¬کننده¬های مورد بررسی معرفی نموده، آنگاه مقایسه¬ای بین تقویت¬کننده¬های مورد بررسی با تقویت¬کننده پیشنهادی آورده شده است و در انتها نتیجه-گیری و پیشنهاد آمده است.

چکیده ندارد.