امروزه استفاده گسترده ای از تکنولوژی cmos در طراحی و پیاده سازی مدارهای الکترونیکی می شود. به دلیل سرعت چشمگیر افزایش تعداد ترانزیستورها درون تراشه، کاهش ابعاد ترانزیستور ضروری می باشد.اما در این تکنولوژی چنین کاهشی در مقیاس زیرمیکرون به سادگی امکان پذیر نمی باشد.اتوماتای سلولی کوانتومی(qca) روشی جدید جهت طراحی مدارها بوده که قابلیت های فراوانی داشته و در زمینه نانوالکترونیک کارآمد می باشد. در این تکنولوژی? انتقال اطلاعات از طریق اندرکنش سلول های کوانتومی صورت می گیرد. البته مشکلاتی نیز بر سر راه این روش جدید وجود دارد.یکی از این مشکلات نرخ خطای بالای این تکنولوژی می باشد. در این تحقیق انواع نقص هایی که در مدارهای qca باعث ایجاد خطا در خروجی مدار می شود، بررسی می شود. در مرحله اول یک گیت به گونه ای طراحی می شود که در خروجی همیشه دو یک و یک صفر تولید می کند. بنابراین در حالت بدون خطا حاصل اکثریت مقادیر خروجی برابر با یک و مقدار and منطقی برابر با صفراست. در نتیجه در صورت وجود یک خطا در خروجی این مقادیر تغییر کرده حضور خطا مشخص می شود.در مرحله دوم یک جمع کننده طراحی می شود که دارای خاصیت حفظ پریتی می باشد. در این مدار نیز در صورت ایجاد یک خطا در خروجی? پریتی متغیرهای ورودی و خروجی با هم برابر نبوده? با تست مدار حضور خطا مشخص می شود.

انرژی خورشیدی به عنوان منبع پاک و تجدید پذیر انرژی در دسترس است. بنابراین استفاده از سیستم های فتوولتائیک افزایش یافته است؛ که نیاز به بهبود مواد و روش های مورد استفاده برای مهار این منبع قدرت می باشد. دو روش عمده برای این مهم وجود دارد؛ ردیابی خورشید و ردیابی نقطه حداکثر توان. این دو روش نیاز به کنترل کننده کارآمد و موثر دارند. کنترل کننده ممکن است معمولی یا هوشمند (مانند کنترل کننده منطق فازی (flc))، باشد. حداکثر توان ماژول فتوولتائیک با تغییر درجه حرارت، تابش خورشیدی، و بار تغییر می کند. برای افزایش بازدهی، سیستم های فتوولتائیک از ردیاب نقطه حداکثر توان (mppt) استفاده می کنند تا به طور مداوم بالاترین توان ممکن را استخراج و آن را به بار ارائه کند. بسیاری از الگوریتم های ردیابی نقطه حداکثر توان پیشنهاد شده است. با این حال، روش های موجود، از نظر بازدهی، دقت و انعطاف پذیری دارای مشکلاتی هستند. با توجه به رفتار غیر خطی مشخصه جریان- ولتاژ ماژول فتوولتائیک کنترل کننده های مرسوم قادر به ارائه پاسخ خوب نیستند. کنترل کننده منطق فازی (flc) برای سیستم غیر خطی به خوبی کار می کند. سیستم فتوولتائیک می تواند حداکثر توان به بار را در یک نقطه کار خاص که به عنوان نقطه توان ماکزیمم (mpp) نامیده می شود، فراهم کند، که در آن نقطه کل سیستم فتوولتائیک با حداکثر بازدهی عمل می کند. از این رو، روش ردیابی نقطه حداکثر توان (mppt) برای به حداکثر رساندن توان خروجی آرایه فتوولتائیک با ردیابی مداوم نقطه توان ماکزیمم استفاده می شود. در این پایان نامه، کنترل کننده فازی برای افزایش بازدهی تولید انرژی از سلول های خورشیدی طراحی شده است. سیستم ردیابی نقطه حداکثر توان از ماژول های فتوولتائیک، مبدل بوست و کنترل کننده فازی برای کنترل زمان روشن/خاموش سوئیچ ماسفت مبدل بوست، برای حفظ توان خروجی آرایه فتوولتائیک در نقطه حداکثر توان، تشکیل شده است. این کنترل کننده با استفاده از محیط برنامه matlab / simulink مورد آزمایش قرار گرفته است و نتایج اعمال کنترل کننده فازی بر سیستم فتوولتائیک برای ردیابی نقطه ماکزیمم با یک کنترل کننده متعارف و مرسوم مقایسه شده است، این کنترل کننده آشوب و مشاهده می باشد. نتایج نشان می دهد که کنترل کننده فازی پاسخ بهتری نسبت به کنترل کننده متعارف به کار رفته در سیستم مشابه دارد. مزایای منطق فازی که طراحی سریع تر، و شبیه سازی استراتژی های کنترلی انسان نسبت به روش آشوب و مشاهده است، نشان داده شده است. هم چنین کنترل کننده فازی برای سیستم غیر خطی به خوبی عمل کرده و بازدهی بالاتری نسبت به کنترل کننده آشوب و مشاهده دارد.

با توجه به مشکلاتی که با کاهش مقیاس مدارها به ابعاد زیر میکرون (به منظور افزایش سرعت، افزایش چگالی ادوات و ...) برای ادوات سیلیکونی پیش آمده است نیاز به استفاده از مواد جدیدی در ساخت ترانزیستورها مطرح شده است. یکی از موادی که به عنوان نامزدی برای استفاده در ترانزیستورها به عنوان ماده کانال مطرح است نانولوله کربنی است. نانولوله کربنی با توجه خواص فوق العاده اش مانند رسانندگی بالا، انتقال بالیستیک، تحمل چگالی جریان بالا می تواند در آیند? مدارهای الکترونیکی نقش مهمی داشته باشد. همچنین انتظار می رود بتوان از ترانزیستورهای نانولوله کربنی به عنوان افزاره های فرکانس بالا استفاده کرد. از لحاظ تئوری می توان فرکانس قطعی در حد تراهرتز برای این ترانزیستورها انتظار داشت. به همین علت بررسی رفتار فرکانسی این ترانزیستورها و تاثیر پارامترهای مختلف بر آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پایان نامه ضمن بررسی عوامل موثر در پاسخ فرکانسی افزاره های نانولوله کربنی و افزایش سرعت آن ها، بر اساس فیزیک و روابط حاکم بر این افزاره ها و به کمک انجام شبیه سازی های متعدد نقش پارمترهای مختلف در افزایش سرعت افزاره به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است.