امروزه با توجه به استفاده گسترده از سیستم های ac در صنعت و در مصارف خانگی امکان تبدیل توان ac به dc و به عکس اهمیت ویژه ای یافته است. مبدل های dc به ac الکترونیک قدرت وظیفه این تبدیل توان را بر عهده دارند. در بین انواع این مبدل ها, مبدل های چندسطحی ولتاژ به خصوص برای کاربردهای توان بالا از اهمیت ویژه ای برخوردارند. سه آرایش مداری اصلی مبدل های ولتاژ dc به ac آرایش های diode clamped, flying capacitor و cascaded می باشند. از بین این سه آرایش مداری, دو آرایش flying capacitor و cascaded برای عملکرد بهینه نیاز به تجزیه یکنواخت موج pwm چندسطحی دارند. برای تجزیه یکنواخت موج pwm, روش های psc و ماشین حالت پیشنهاد شده اند. روش psc محدود به سیستم های تک فاز با مدولاسیون مبتنی بر موج حامل است اما روش ماشین حالت را می توان برای تمام انواع مدولاسیون و برای سیستم های تک فاز و سه فاز به کار برد. اشکال عمده روش ماشین حالت, دشواری پیاده سازی این روش می باشد. در این پروژه ابتدا برابری دقیق روش psc با روش apod که مهم ترین روش مدولاسیون در مبدل های چندسطحی تک فاز است, با استفاده از تحلیل ریاضی به اثبات رسیده است. سپس رابطه ای کلی برای شکل های مختلف تجزیه در روش psc ارایه شده است. در ادامه بسط کلی روش psc برای تمام روش های مدولاسیون چندسطحی مبتنی بر موج حامل به دست آمده است و معادل psc روش pd که مهم ترین روش مدولاسیون در مبدل های چندسطحی سه فاز است, ارایه شده است. پس از آن روش اولویت مولفه ها با هدف ایجاد بیشترین زمان ممکن بین دو سوییچینگ متوالی در هر مولفه که هدف اصلی تمام روش های تجزیه یکنواخت است, پیشنهاد شده است. سپس نتایج حاصل از روش های مختلف تجزیه یکنواخت مقایسه شده و برابری آن ها با مدل سازی های متعدد به اثبات رسیده است. در عین حال روش های psc, ماشین حالت و اولویت مولفه ها برای استفاده در آرایش ترکیبی smc بسط داده شده است. روش های ارایه شده برای چندین نمونه مداری شبیه سازی شده و با توجه به نتایج, بهبود مشخصه های عملکردی نظیر اعوجاج موج خروجی, متعادل سازی طبیعی ولتاژ خازن ها, طیف جریان منابع و پخش یکنواخت تلفات سوییچینگ در بین سوییچ ها به دست آمده است.

با توجه به توسعه روز افزون صنایع نیمه هادی کارایی آی سی ها پیشرفت چشمگیری داشته است. یکی از زمینه هایی که نیمه هادی ها در آن کاربرد ویژه دارند صنایع مخابرات و انتقال داده ها می باشد. در حالیکه در سال های قبل از وسایل مسی به سختی می تونستیم سرعت انتقال اطلاعات را افزایش دهیم. اما امروزه با اختراع فیبر نوری سرعت انتقال اطلاعات به میزان چشم گیری افزایش یافته و در نتیجه نیاز به مدارهای گیرنده و فرستنده با سرعت های بالا در مخابرات کاملا احساس می شود. مدارهای بازیافت پالس سرعت یکیی از اجزای اصلی گیرنده های نوری هستندآن ها پالس ساعت را از اطلاعات تخریب شده د=دریافتی استخراج می کنند و سپس با استفاده از پالس ساعت بدست آمده اطلاعات را بازسازی کرده و آن را به صورت تمیز بیرون می دهند. وظیفه اصلی مدار بازیافت پالس ساعت استخراج پالس ساعت با جیتر کم است. البته در ضمن توان مصرفی و سطح مصرفی مدار نیز باید کاهش یابد. با پیشرفت تکنولوژی فرکانس پالس ساعت و نرخ اطلاعات در مدارهای امروزی روز به روز افزایش می یابد و این امر طراحی مدارهای بازیافت پالس ساعت را مشکل تر می کند. در این پروژه به طراحی و شبیه سازی یک مدار بازیافت پالس ساعت و اطلاعات ----- 5/2 پرداخته ایم. برای کاهش فرکانس کار بلوک های مدار از تکنیک نیم نرخ استفاد ه شده است که فرکانس کار اسیلاتور و مدار آشکارساز فاز را به نصف کاهش می دهد. با کاهش فرکانس کار بلوک های مدار، طراحی آن ها بسیار آسانتر شده و همچنین جیتر خروجی آسیلاتور کاهش و عملکرد آن بسیار بهبود می یابد. برای طراحی اسیلاتور از سلول تاخیر درون یاب استفاده شده و روشی ساده برای طراحی این سلول ارایه شده است. همچنین روشی ریاضی برای تخمین جیتر در خروجی اسیلاتوری که از سلول تاخیر درون یاب استفاده می کند ارایه شده است. برای طراحی قسمت های دیجیتال مدار آشکارساز فاز از منطق مد جریان که یکی از سریعترین منطق ها در مدارهای مجتمع دیجیتال است استفاده شده که عملکرد مدار آشکارساز فاز را از نظر تاخیر بهینه می کند. همچنین روشی برای طراحی بهینه گیت های دیجیتال مدار آشکارساز فاز ارایه شده است.

در این پایان نامه، منبع تغذیه سوئیچینگ باک به منظور استفاده در تجهیزات الکترونیکی قابل حمل طراحی و شبیه سازی شده است. به بیان روشن تر، این فرآیند ابتدا با تحلیل دقیق پاسخ فرکانسی مبدل باک و در نظر گرفتن تاثیر عناصر تشکیل دهنده ی آن و آثار پارازیتی آن ها به انجام رسیده است. سپس محدوده ی فرکانس کلیدزنی در بازه ی وسیع ولتاژ ورودی از 4/1 تا 2 ولت، جریان بار خروجی از صفر تا یک آمپر و ولتاژ خروجی 2/1 ولت، بر مبنای مشخصه های مهمِ ضربان ولتاژ خروجی، ضربان جریان سلف و بازدهی در طراحی بهینه مبدل باک پیش از طراحی مدارهای کنترلی آن انتخاب شده است. در واقع در این طراحی و شبیه سازی، مقدار سلف 7/4 میکروهانری با مقاومت 8/0 میلی اهم و مقدار خازن 7/4 میکروفارادی با مقاومت 50 میلی اهم انتخابی مناسب نسبت به کارهای قبلی، برای دستیابی به بازه ی فرکانس کلیدزنی بهینه 625 تا 850 کیلوهرتز و بازده 97 تا 7/99 درصد می باشند. تقویت کننده ی کسکدتاشده با بهره ی ولتاژی 2500، فرکانس قطع 29 مگاهرتز، حاشیه ی فاز 68 درجه با مقدار نرخِ گردش مثبت و منفی 5/7 و 9/9 ولت بر میکروثانیه و بازه ی تغییر ولتاژ ورودی 100 میلی ولت تا 3/1 ولت جهت استفاده در جبران ساز نوع سوم پیشنهادی بررسی و شبیه سازی گردیده است. علاوه بر این، مقایسه کننده ی هیسترزیس پیشنهادی با بهره ی ولتاژی 20000، ولتاژ آفست ورودی در حدود 2/3 میلی ولت، عرض پنجره ی هیسترزیس کم تر از 40 میلی ولت و نرخِ گردش مثبت و منفی 250 و 290 ولت بر میکروثانیه طراحی و شبیه سازی شده است. شایان ذکر است که نتایج حاصل از این شبیه سازی دلیل روشنی بر روند بهینه طراحی مبدل باک، مدار جبران ساز نوع سوم و مقایسه کننده هیسترزیس پیشنهادی در این روش می باشد. این طرح با دو نرم افزار متلب و hspice در فن آوری 0.18um cmos به صورت سیستمی و مداری شبیه سازی شده است.

امروزه مخابرات بی سیم به علت سهولت در دسترسی به محبوب ترین روش مخابراتی تبدیل شده است. از دهه گذشته تا کنون استانداردهای زیادی برای انواع ارسال و دریافت بی سیم تعریف شده اند. یکی از متداول ترین این استانداردها برای شبکع بی سیم محلی ieee802.11 می باشد. با توسعه فن آوری اطلاعات و پیشرفت در ساخت تراشه های الکترونی، تسخه های جدید این استاندارد برای دستیابی به کیفیت بالاتر در انتقال اطلاعات تعریف شده اند. آخرین نسخه این استاندارد، ieee901.11n می باشد. هدف از تعریف این نسخه، دستیابی نرخ انتقال اطلاعات با سرعت بیش از 100 mbps می باشد. با استفاده از سیگنال دهی ofdm به همراه تکنیک های mimo و مخابرات باند وسیع است. در این پروژه با بررسی دو معماری اصیل هوموداین و هتروداین و ریشه یابی مزایا و معایب این دو روش، معماری نسبتاً جدید walking if برای گیرنده بی سیم این استاندارد پیشنهاد و مشخصات واحدهای گوناگون آن استخراج شده است. در میان این واحدهای مختلف مداری، lna و تقویت کننده if مشخصات منحصر به فردی را نیاز دارند. که تاکنون درکمترین مداری دیده شده است. از اینرو در ادامه به بررسی و طراحی یک lna با قابلیت حذف تصویر حد اقل 50 db در فاصله حدود 1,2 ghz از باند اصلی با پهنای 1 ghz در فرکانس 5,5 ghz برداخت شده و مشخصات مدار نهایی با شبیه سازی توسط hspice استخراج شده است. در انتها با ارائه روشی جدید یک تقویت کننده if با استفاده از ساختار زوج دیفرانسیلی با بار اهمی با بهره 25db در فرکانس 450 mhz تا 650 mhz ، طراحی و شبیه سازی گردید. ذکر این نکته لازم است در تحقق مداری این دو واحد از تکنولوژی 0.18um rfcmos ، که تکنولوژی متداول روز است، استفاده شده است.

در این پروژه ، یک سیستم الکترونیکی کاشت حلزون طرح شده است که در آن تمامی پردازشهای دیجیتالی مورد نیاز به توسط پردازشگر آنالوگ به اجرا در می آید. طرح براساس عملکرد ترانزیستورهای ماس در زیر آستانه و در مد ولتاژ کم-توان کم بنا نهاده شده است.

در این پایان نامه یک ظرفیت سنج حساس برای سیستم dlts طراحی و ساخته شده است . تکنیک طیف نگاری حالت گذرای ترازهای عمیق جهت تعیین مشخصات تله های درون نیمه هادی بر مبنای استفاده از خازن گذرای ناحیه تخلیه پایه گذاری شده است . این تکنیک بسیار سریع و حساس است و همچنین استخراج نتایج آن ضمن داشتن دقت بسیار بالا نسبت به سایر روشهای موجود ساده تر نیز می باشد. یکی از قسمت های اساسی این سیستم، یک دستگاه ظرفیت سنج می باشد که از ویژگیهای آن می توان به دقت و سرعت پاسخ نسبتا زیاد آن اشاره نمود. سیستم ظرفیت سنج قادر است ظرفیت نمونه تحت آزمایش را در یک محدوده وسیع از یک تا صد پیکوفاراد و تغییرات دیفرانسیلی آن را که می تواند از یک تا هزار فمتوفاراد باشد اندازه گیری نماید و دقت آن را در حد یک دهم درصد است