فهرست مطالب

نشریه صنایع الکترونیک
سال سوم شماره 4 (پیاپی 11، زمستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/11/17
  • تعداد عناوین: 6
|
  • رضا محمدی، حسین شمسی صفحه 7
    در این مقاله، یک مدولاتوردلتا-سیگما با مرتبهی چهار طراحی و شبیه سازی شده است. این مدولاتور از کوانتایزر چند بیتی استفاده میکند بدون آنکه به مدارهای خطیساز نیاز داشته باشد. مدولاتور طراحی شده از دو مدولاتور مرتبهی 2 تک بیتی در طبقات اول و دوم و یک مبدل آنالوگبه دیجیتال پایپلاین 8 بیتی در طبقه ی سوم تشکیل شده است. همچنین به منظور کاهش توان مصرفی طبقه ی آخر، فرکانس نمونه برداری این طبقه کاهش داده شده است. نحوهی پیادهسازی روش کاهش نرخ نمونه برداری بر روی مدولاتور ارائه شده به گونهای انجام شده است که منجر به حذف تعدادی از فیلترهای دیجیتال شده و صرفهجویی در مقدار توان مصرفی بخش دیجیتال را رقم میزند. ساختار ارائه شده به صورت رفتاری با استفاده از نرم افزار MATLAB/SIMULINKشبیهسازی شده است. در نهایت به منظور ارزیابی دقیقتر و مقایسه با ساختارهای دیگر، تخمینی از توان مصرفی در فرکانس 40 مگاهرتز ارائه شده است.
    کلیدواژگان: مبدل آنالوگ به دیجیتال پایپلاین، مدولاتور دلتا، سیگما، نرخ فرانمونه، برداری، شکلدهی طیف نویز
  • محمدفرزان صباحی، علی دهقان فرد صفحه 29
    مهمترین هدف در سیستمهای طیف گسترده، محافظت از اطلاعات در برابر تداخل و عدم دستیابی به اطلاعات توسط گیرنده های غیرخودی است. در سیستمهای طیف گسترده DS-CDMA با ضرب داده در کدهای گسترنده، خواسته های مزبور برآورده میشود. دنباله های آشوبی با داشتن ویژگی - های منحصربفرد، در ساختن کدهای گسترنده کاربرد فراوانی دارند. پیش از این استفاده از دنباله- برنولی یک بعدی به عنوان کد گسترنده پیشنهاد شده است. ویژگی اصلی این دنباله داشتن خودهمبستگی منفی در تاخیر یک است که اجازه میدهد با طراحی مناسب، کارایی سیستم مبتنی بر این کدها نسبت به سایر کدهای شناخته شده افزایش یابد. ازطرف دیگر استفاده از دنباله های آشوبی مختلط به عنوان کد گسترنده نیز در مقالات متعددی مطرح شده است. در این مقاله استفاده از دنباله آشوبی برنولی دوبعدی به عنوان کد گسترنده پیشنهاد شده است. بدین صورت هم میتوان از مزایای دنباله برنولی و هم از درجه آزادی بیشتر در انتخاب کد، که در دنباله های مختلط امکان پذیر است، استفاده کرد. کیفیت یک سیستم طیف گسترده DS-CDMA چندکاربره همزمان و ناهمزمان با استفاده از این دنباله ها در کانال AWGN و همچنین کانال محوشدگی چند مسیره مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی ها حاکی از بهبود عملکرد در مقایسه با کدهای گسترنده متداول موجود مثل دنباله های گولد و همچنین دنباله های گسترنده مختلط مشابه است.
    کلیدواژگان: مخابرات آشوبی، سیستم DS، CDMA، مخابرات طیف گسترده، دنباله آشوبی مختلط
  • محمد مجیدی، علیرضا عرفانیان، پیام حیدر، مهدی مجیدی، مجید رشیدی صفحه 45
    با توجه به نقش خازن های الکتریکی متغیر در افزایش دقت تجهیزات الکتریکی، پیشرفت روزافزونیدر طراحی و ساخت آن ها به وجود آمده است. با وجود تمام پیشرفت ها، دستیابی همزمان به خازنمتغیر با ولتاژ تحریک پایین، زمان نشست کوتاه، دامنه تغییرات زیاد ظرفیت الکتریکی، اندازهکوچکتر و طول عمر طولانی هنوز امری دشوار است. برای غلبه بر این محدودیت ها بهینه سازی درطراحی خازن ها اهمیت ویژه ای می یابد. در این مقاله، طراحی یک خازن متغیر میکروالکترومکانیکیبا تحریک الکتروستاتیکی، شامل قسمت های مدل سازی، شبیه سازی و بهین هسازی ساختار انجامشده است. بهینه سازی در ساختار با الگوریتم جدید مهاجرت اعضاء انجام شده، که برخلافروش های مشتق پایه، بهینه ی مطلق را بدست می دهد. همچنین با برقراری ارتباط بین نر مافزارهای ANSYS و MATLAB، نرم افزاری تهیه شده که قابلیت انجام طراحی هر گونه ساختار خازن متغیر میکروالکترومکانیکی دو صفحه ای با تحریک الکتروستاتیکی را دارا است، به طوری که فقط کافی است معیارهای مورد نظر طراح از جمله بیشینه ولتاژ تحریک، خازن اولیه، و محدوده ی مجاز ابعادساختار به برنامه داده شود، تا با واگذاری بقیه فرآیند به برنامه، طراحی و ابعاد بهین هی ساختارمعلوم گردد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که محدوده ی تنظیم خازنی 50 %، با مقدار ولتاژتحریک کمتری نسبت به کارهای دیگر، بدست م یآید.
    کلیدواژگان: خازن متغیر، الگوریتم مهاجرت اعضاء، MEMS، طراحی، بهینه سازی
  • رحیمی معصومه، محمد باقر غزنوی قوشچی صفحه 75
    در این مقاله یک مدار قابل برنام هریزی برای ساخت پالس پوزیکست ارائه شده است. در این طرحابتدا، پالس اصلی تاخیر داده می شود، سپس پالس اصلی و تاخیر یافته توسط جمع کننده جمعمی شوند. در مدار تاخیر ارائه شده، تاخیر در لبه بالارونده و پایین رونده با دو مجموعه کد متفاوتکنترل می شود. همچنین در مدار جمع کننده ارائه شده، سطوح اول ولتاژ پالس پوزیکست در لبهبالارونده و پایین رونده با دو مجموعه کد ورودی متفاوت کنترل می شود. با ترکیب کردن مدار تاخیرو مدار جمع کننده، یک مدار قابل برنامه ریزی برای ساخت پالس پوزیکست ارائه شده است. نتایجشبیه سازی نشان می دهد که مدارات تاخیر و جمع کننده به صورت خطی نسبت به کد ورودی عملمی کنند. در نهایت پالس پوزیکست ساخته شده بر روی مدار RLC اعمال شده است و نتایجشبیه سازی نشان می دهد که در مدار RLC، متوسط کاهش فراجهش در لبه های بالارونده وپایین رونده به ترتیب برابر 78 / 91 % و 56 / 98 % است. همچنین متوسط بهبود زمان نشست در این لبه ها برابر 7/ 70 % و 47 / 90 % است.
    کلیدواژگان: زمان نشست، پاسخ زمانی، فراجهش، پوزیکست
  • فاطمه سمایی فر، حسن حاج قاسم، منصور محتشمی فر، مجیدرضا علی احمدی صفحه 95
    یکی از اجزای کلیدی در میکروحساسه ها میکروهیتر میباشد. از میکروهیترها در کاربردهای بسیاری ازجمله حساسه های گاز و حساسه های فشار استفاده میکنند. در این مقاله طراحی و شبیه سازی میکرهیتر ارائه شده است. آنالیز انتقال گرما به کار گرفته شده است تا مشخص شود کدام ساختار میکروهیتر بهترین بازدهی گرمایی را دارد. حساسیت و دقت یک حساسه گازی که در آن از هیتر استفاده می شود به یکنواختی دما در ناحیه فعال هیتر وابسته است. چندین روش برای ایجاد توزیع یکنواخت گرما در میکروهیترها وجود دارد. در این مقاله روش اصلاح شکل هندسیمیکروهیتر بررسی شده است. هشت هندسه مختلف طراحی شده و به کمک نرم افزار CowentorWare شبیه سازی شده است تا بررسی شود میکروهیتر با کدام هندسه بیشترین یکنواختی گرما را داراست. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که ساختار Ω- شکل بهترین یکنواختی گرما را دارد.
    کلیدواژگان: آنالیز المان محدود، MEMS، میکروهیتر، توزیع دما، حساسه گاز
  • محمدحسین مظاهری، رضا صراف شیرازی، غلامرضا مرادی، امیر جعفرقلی صفحه 113
    در این مقاله منابع خطا در سیستمهای آرایه فازی و برخی روش های موجود برای رفع این منابع خطا بررسی شده است معمولا انجام عملیات کالیبراسیون آرایه با این روش ها حداقل به یک منبع شناخته شده به عنوان فرستندهی مرجع نیازمند بوده و دانش در مورد جهت این منبع و همچنین مشخصات زیرسیستمهای آرایه فازی از پیش فرضهای این روش ها میباشد. روش ارائه شده در این مقاله نیازی به هیچکدام از این داده ها نداشته و صرفا وزن المانها را با توان دریافتی ترکیب شده از تمام کانالها کنترل مینماید. طبق نتایج بدست آمده در این مقاله، الگوریتم پیشنهادی قادر است توان دریافتی را هم نسبت به فاز و هم دامنهی تحریک بهینه نماید و الگوی تشعشعی خطادار را به الگوی تشعشعی ایدهآل (طراحی شده) بسیار نزدیکتر گرداند.
    کلیدواژگان: آرایه فازی، الگوریتم کور، کالیبراسیون، توان دریافتی
|
  • Page 7
    In this paper, a fourth-order delta-sigma modulator is designed and simulated. The presented architecture offers the possibility of implementation of a high-order deltasigma modulator with multi-bit quantizer without suffering from DAC nonlinearity or instability problems. The proposed modulator consists of two single-bit second-order delta-sigma modulators at the first and second stages and an 8-bit pipeline ADC at the last stage. Besides, a reduced sample rate structure is implemented for the proposed modulator, which eliminates a few digital filters, and reduces power dissipation.To prove the idea, both the 2-2-0 MASH delta-sigma-pipeline modulator and its reduced sample rate counterpart are simulated using MATLAB/SIMULINK. Finally, power estimation for the proposed ADC at the sampling frequency of 40MHz is presented.
    Keywords: Delta, Sigma Modulator, Oversampling Ratio, Noise Shaping, Pipeline Analog, to, Digital Convertor
  • Page 29
    A major goal of a spread spectrum communication system is to protect communication signals against interference and exploitation by unintended listeners. In fact, Low Probability of Detection and Low Probability of Intercept are two important parameters for increasing performance of the system. In DS-CDMA, these goals are reached by multiplying the data information and spreading sequences. Chaotic sequences, with its unique properties, have numerous applications in building spreading codes. Before, using one-dimensional Bernoulli sequence as spreading code is proposed. The main feature of this sequence is its negative autocorrelation at lag of one. Efficiency of the system based on these codes will be increased comparing with other known codes. On the other hand, employing the complex chaotic sequences as a spreading sequence also has been discussed in several papers. In this paper, the use of two-dimensional Bernoulli chaotic sequences as a spreading code is proposed. The quality of a multiuser synchronous and asynchronous DS-CDMA will be evaluated by applying these sequences in AWGN and fading channel. Simulation results indicate the improved performance compared with conventional spreading codes like Gold codes and also other similar complex spreading sequences.
    Keywords: Chaotic Communication, Spread Spectrum Communication, Complex Chaotic Codes., DS, CDMA
  • Page 45
    According to various applications of variable capacitors in electrical devices, design and fabrication of them are well developed. However, reaching to variable capacitor with low drive voltage, short settling time, wide tuning range, smaller dimensions, and longer lifetime, simultaneously, are difficult yet. In this paper, to satisfy these constraints, particle swarm optimization (PSO) is used in designing MEMS capacitors. In spite of gradient based algorithms, PSO achieves the absolute optimized value. The design consists of modeling, simsulation, and optimization. In addition, a method is introduced to realize the calling of simulation analysis programs designed by ANSYS parametric design language (APDL) in MATLAB. This method is capable to design every microelectromechanical two plate capacitors with electrostatic actuation. The proposed design method is as follows: First, the desired amounts of parameters that are important for the designers such as maximum drive voltage, initial capacitance, and limitations of structure dimensions are fed to the program as inputs. Then, the program starts to design a structure of variable capacitor and sends out the optimized structure design. The simulation results show that tuning range of 50% is obtained with a lower actuation voltage than the other works.
    Keywords: PSO Algorithm, MEMS, Variable Capacitor, Optimization, Design
  • Page 75
    In this paper a programmablecircuitis presentedfor generationPosicast pulse. In this scheme first, the original pulse is delayed, and then the original and delayed pulse isadded with adder circuit. In the presented delay circuit, delays at rising and falling edges are controlled with two different input code words. Also, in the presented adder circuit, the first levels of voltage at rising and falling edges are controlled with two different input code words. A programmable circuit for generation Posicast pulse is proposed with composition of delay and adder circuits. Our experimental results show that the proposed delay and adder circuits work linearly respects to the code word. Finally the output of the programmable circuit is applied on the RLC circuit, the average of overshoot reduction at rising and falling edges are 91.78% and 98.56%, respectively. Also, the average of settling time improvement in these edges is 70.7% and 90.47%, respectively.
    Keywords: Overshoot., Posicast, Time Response, Settling Time
  • Page 95
    One of the key components of a micro-sensor is the MEMS micro-heater. It has an extremely wide range of applications such as gas sensors, pressure sensors and so on. In this study, design and simulation of MEMS micro-heater is described. Heat transfer analysis and FEM simulation using ConvetorWare software were performed to determine the optimal design of micro-heater.The sensitivity and resolution of gas sensors that use a micro-hotplate are dependent on the temperature uniformity of the sensitive devicearea. There are several ways to create a uniform temperature distribution on a micro-heater. In this paper the modification of micro-heater geometry is the method used. Eight different heater geometries are simulated using ConvetorWare software to determine which geometry can give the most uniform temperature distribution. The simulations show that the heater geometry which Ω-shape results in the most uniform heat distribution.
    Keywords: Heat distribution, Micro, heater, Gas sensor, Finite elementanalysis, MEM
  • Page 113
    In this paper, the source of errors are in phased array antennas are identified and some existing methods for solving these errors are introduced. In these methods the calibration process need to at least one source with known characteristics. Also the knowledge of source direction and the subsystems characteristics are required. In the proposed algorithm, there is no need to any of these data for updating the array weights. The only input of the algorithm is the received combined power from all channels. In this paper, the source of errors are in phased array antennas are identified and some existing methods for solving these errors are introduced. In these methods the calibration process need to at least one source with known characteristics. Also the knowledge of source direction and the subsystems characteristics are required. In the proposed algorithm, there is no need to any of these data for updating the array weights. The only input of the algorithm is the received combined power from all channels.
    Keywords: Received Power, Calibration, Blind Algorithm, Phased Array