وبلاگ

ما در این سمینار به بررسی تقویت کننده کم نویز (CMOS ) می پردازیم .
در فصل یک به مطالعه مفاهیم اساسی در طراحی RF می پردازیم و مشخصاتی
و تعاریفی که در ادامه به آنها نیاز داریم را بررسی می کنیم . در تقویت کننده های
کم نویز یکی از مهمترین مسائلی که با آن روبه رو هستیم تطبیق امپداس ورودی است.
در فصل 2 روش های مختلف این تطبیق را مطالعه می کنیم .
در فصل 3 پارامتر های مورد نظر برای تقویت کننده کم نویز را مورد بررسی قرار می دهیم
و به بررسی تقویت کننده های کم نویز می پردازیم .

لزوم وجود این بلوک در گیرنده را بررسی خواهیم کرد و پارامتر های مهم و تعیین کننده

در تقویت کننده کم نویز مانند پایداری ، تطبیق امپدانس در ورودی و خروجی را مطالعه
می کنیم .
در فصل 4 به برسی ساختار های مختلف و راه های بهبود پارامتر های تقویت کننده کم نویز
که تا به حال در مقالات و کتاب های دیگر انجام شده است می پردازیم . هرکدام از ایده های
زیر میتواند به بهتر شدن جواب های تقویت کننده کم نویز کمک کنند و میتوان روی هر کدام
ار آن ها در اینده کار کرد :
فیدبک ترانزیستوری ، مصالحه بین پهنای باند و بهره با استفاده از سلف خروجی ، مصالحه بین
توان و نویز فیگر مصالحه بین ضریب کیفیت ورودی . IIP3 ،استفاده از مدارات جانبی مثل حذف
تصویر و بای پس سیگنال بزرگ ، افزایش گستره ورودی ، بهینه کردن ولتاژ ها برای دست یابی
به نویز بهینه ، استفاده از یک یا چند بافر ، استفاده از ایزولاسیون R-C-R که با ترانزیستور ساخته
می شود .

یکی از مهمترین اکتشافات قرن بیستم لیزر می باشد که اهمیت آن و کاربردهای آن بر کسی پوشیده نیست. از زمان اختراع لیزر کاربردهای روزافزونی به طور پیوسته برای این وسیله پیدا شده است به طوری که کمتر بخشی از علوم و تکنولوژی پیدا می شود که در آن لیزر کاربردی نداشته باشد. امروزه لیزر در صنایع نظامی، سیستم های امنیتی، پزشکی، صنایع خودروسازی، صنایع مخابرات و غیره مورد بهره برداری قرار می گیرد.
امکان وجود و تولید لیزر در سال 1917 توسط آلبرت انیشتن پیش بینی شد لیکن تا مدت ها مورد توجه قرار نگرفت تا اینکه در سال 1940 یک دانشمند روسی در رساله دکترای خود تولید تابش های اجباری تقویت شده را اثبات کرد. اولین لیزر در سال 1960 توسط یک دانشمند آمریکایی با نام مایمن تحقق داده شد. یک سال بعد دانشمند ایرانی علی جوان لیزر گازی را در آزمایشگاه بل طراحی و ارائه کرد.

به تدریج با توسعه علوم انواع مختلفی از لیزرها آشکار شدند که هرکدام از آن ها در زمینه خاصی کاربرد داشت، که از این دسته می توان

 لیزر حالت جامد، لیزر گازی، لیزر مایع را نام برد. با پیشرفتی که در سال های اخیر در زمینه فیزیک نیمه هادی صورت گرفت لیزرهای نیمه هادی نیز معرفی شدند که دارای اهمیت خاصی می باشند.

یکی دیگری از کاربردهای لیزر تمام نگاری می باشد. تمام نگاری تکنیکی است که اجازه می دهد نور پراکنده شده از یک شی ضبط شده و مجددا تحت شرایط خاصی احیا گردد. در واقع تمام نگاری عکسبرداری سه بعدی از یک جسم و یا یک صحنه را ممکن می سازد. این تکنیک در سال 1948 توسط گابور ابداع شد که در آن زمان به منظور بهتر کردن توان تفکیک میکروسکوپ الکترونی پیشنهاد شد. اما قابلیت واقعی این تکنیک پس از اختراع لیزر مشخص گردید. تمام نگاری کاربردهای وسیعی دارد که از آن جمله استفاده در حافظه های نوری، بازیابی دیتا، فرآیند پردازش نوری و غیره می باشد. به طور کلی امروزه لیزرها در مقاصد بسیار متنوعی استفاده می شوند. برای مثال از هدف گیری موشک ها تا نظارت بر آلودگی و حتی حساب کردن اجناس در فروشگاه ها از جوشکاری تا نورپردازی های نمایشی، پوشش های اپتیکی، برش فلزات و سرویس های مخابراتی مانند فیبر نوری سود برد در حال حاصی جراحی لیزر راه تازه ای را برای درمان بیماری های قلبی – مغزی – پوستی زنان و زایمان گوش و حلق و بینی و غیره گشوده است.
بنابراین به دلیل اهمیت فوق العاده لیزر و تمام نگاری در نظر داریم که کاربردهای آنها را به طور دقیق مورد توجه قرار دهیم.

در صنایع فرآیند و کارخانجات صنعتی، پیشرفت زیادی به منظور تولید محصولات با کیفیت بالاتر برای کاهش نرخ های عدم قبول (رد) محصولات معیوب و برای برآورده کردن فزاینده ایمنی های شدید (دقیق) و تنظیمات محیطی صورت گرفته است. عملیات های فرآیندی که در یک زمان به نظر قابل قبول می رسند، دیگر مناسب نمی باشند. برای رسیدن به استانداردهای بالاتر، فرآیندهای صنعتی مدرن حاوی تعداد زیادی از متغیرهای عملیاتی تحت کنترل حلقه بسته می باشند. کنترل کننده های فرآیند استاندارد (کنترل کننده های PID، کنترل کننده های مدل پیش بین و غیره). برای حفظ و نگهداری رضایت بخش عملیات ها به وسیله جبران اثرات اختلالات و تغییر دادن رخداد در فرآیند طراحی می شوند. در حالی که این کنترل کننده ها می توانند انواع بسیاری از اختلالات را جبران کنند. تغییراتی در فرآیند وجود دارند که کنترل کننده ها نمی توانند به طور مناسب با آن رفتار کنند. این تغییرات خطاها نامیده می شوند. به صراحت یک خطا به صورت یک انحراف غیرمجاز از حداقل یک خصوصیت ویژه یا متغیر سیستم، تعریف می شود. انواعی از خطاهای رخداده در سیستم های صنایع شامل تغیرات پارامتر فرآیند، تغییرات پارامتر، مسائل (مشکلات)  actuator و مشکلات سنسور می باشد. آلودگی کاتالیزور و مسدود شدن heat exchanger مثال هایی از تغییرات پارامتر فرآیند می باشد. تغییر پارامتر اختلال می تواند یک تغییر خیلی زیادی در غلظت جریان تغذیه فرآیند یا در دمای محیط باشد. یک مثال از مشکل محرک، ولو دارای چسبندگی می باشد و سنسوری که اندازه گیری های بایاس شده تولید می کند، یک مثال از مشکل سنسور می باشد. برای اطمینان از اینکه عملیات های فرآیند، مشخصات عملکردی را برآورده می سازند، خطاها در فرآیند نیاز به آشکارسازی، تشخیص و حذف شدن دارند. این کارها مربوط به مونیتورینگ فرآیند می باشند. کنترل فرآیند آماری (SPC) نتایج یکسانی را به عنوان مونیتورینگ فرآیند آدرس دهی می کند، اما برای اجتناب از اشتباه با کنترل فرآیند استاندارد، متدهای نامبرده شده در این متن، به عنوان متدهای مونیتورینگ فرآیند شناخته خواهند شد. هدف از مونیتورینگ فرآیند، اطمینان از موفقیت عملیات های طرح شده با شناختن ناهنجاری های رفتاری می باشد. با نگهداشتن اطلاعات نه تنها اپراتور پلنت و پرسنل

 نگهداری را از وضعیت های فرآیند بهتر آگاه می کند بلکه همچنین به آنها برای انجام اقدامات ثمربخش مناسب به منظور از بین بردن (حذف) رفتار غیر نرمال از فرآیند کمک می کند. به عنوان یک نتیجه از مونیتورینگ فرآیند مناسب زمان افت به حداقل می رسد، ایمنی عملیات های پلنت بهبود می یابد و هزینه های صنعتی (تولید) کاهش می یابد. از آنجائی که سیستم های صنعتی به طور بسیار زیادی مجتمع و پیچیده می باشند، خطاهای رخداده در فرآیندهای مدرن چالش هایی را برای مونیتورینگ به وجود می آورد که به آسانی با استفاده از نمودارهای کنترلی تک متغیری آدرس دهی نمی شوند. ضعف های نمودارهای کنترلی تک متغیری برای آشکارسازی خطاها در فرآیندهای چندمتغیری، منجر به موجی از نشریات تحقیقی متمرکز شده روی توسعه متدهای بهتر برای مونیتورینگ فرآیند شده است. این رشد فعالیت تحقیقاتی می تواند همچنین بازگوی این واقعیت باشد که سیستم های صنعتی به سختی به وسیله ابزار دقیق تنظیم می شوند و منجر به کمیت های بزرگتری از داده های در دسترس برای استفاده در مونیتورینگ فرآیند می شوند و آن هم کامپیوترهای مدرن را قوی تر می کند. دسترس پذیری داده های جمع آوری شده، در طول شرایط (حالات) عملیاتی و خطای مختلف برای مونیتورینگ فرآیند ضروری است. ظرفیت ذخیره سازی و سرعت محاسباتی کامپیوترهای مدرن، الگوریتم های مونیتورینگ فرآیند را در محاسبه، هنگامی که به کمیت های بزرگی از داده ها اعمال می شوند، توانا می سازد.

همه انسان ها (حتی کودکان)، عمل شناسایی چهره را به سادگی و بدون آنکه تلاش زیادی کنند انجام می دهند. همین مسأله باعث شده است که بعضی از محققین به این نتیجه برسند که یک ناحیه پردازش مشخص در مغز انسان به عمل شناسایی چهره ها اختصاص یافته است. تحقیقات نشان می دهد که در نیمکره سمت راست مغز انسان، سلول هایی به نام «سلول های مادربزرگ» (Grandmother cells) وجود دارند که وظیفه آنها شناسایی چهره ها است. چهره یک ویژگی منحصر به فرد انسان است. حتی دو فرد همزاد نیز از لحاظ چهره علیرغم شباهت زیاد دارای تفاوت های جزئی می باشند. از اینروست که اولین تمبرهای پستی چاپ شده، چهره ملکه ویکتوریا را بر روی خود داشتند، چرا که در صورت جعل شدن ساده تر قابل تشخیص باشند. در ایران نیز اولین تمبرها تصویر احمدشاه را بر خود داشتند. و چاپ تصاویر افراد معروف بر روی اسکناس ها و اسناد معتبر بانکی هم به همین منظور می باشد.
پی بردن به سیستم تشخیص چهره در مغز انسان همواره ذهن دانشمندان روانشناس و عصب شناس را به خود مشغول کرده است چرا که جدای از جنبه های فیزیولوژیکی قضیه می توان از آن به عنوان زیربنائی برای ساخت یک سیستم «تشخیص اتوماتیک چهره» نیز استفاده کرد.
کار بروی تشخیص چهره، در اوایل دهه 1960 توسط فرانسیس گالتون شروع گردید. در آغاز و اواسط دهه 1970 تکنیک های رده بندی الگو که از خواص موجود در ویژگی های چهره و یا نیمرخ استفاده می کردند، به کار برده شدند. در طی دهه 1980 کار بروی تشخیص چهره متوقف شد اما از اوائل 1990 به طور چشمگیری افزایش یافته است.
دلایل این امر بیشتر عبارتند از:
1- افزایش پروژه های تحقیقاتی در زمینه های قضائی و تجاری.

2- باز پیدایش رده بنده های شبکه عصبی با تکیه بر پردازش بی درنگ و وفقی.

3- بالا رفتن سرعت سخت افزار.
4- نیاز روزافزون به کاربردهای امنیتی و نظارتی.
در طی چند سال اخیر، فعالیت زیادی بر روی مسائلی از قبیل بخش بندی (Segmentation) تعیین محل چهره در تصویر و استخراج ویژگی هائی مانند چشم، دهان، ابرو و بینی مشاهده می شود. علاوه بر آن پیشرفت های زیادی در طراحی رده بندهای آماری و شبکه عصبی حاصل شده است. در این بین مفاهیم کلاسیکی مانند شبکه های عصبی (Neural Network) روش های براساس Karhunen-Toeve و Singular value Decomposition و Principal Component Analysis استفاده شده است و به جز موارد محدودی، روش های موجود بروی بانک های نسبتاً کوچکی (کمتر از 100 شخص) آزمایش شده اند.
با این وجود هنوز دو مشکل اساسی در این مبحث وجود دارد:
اول اینکه: شباهت حالت و فرم کلی چهره های افراد مختلف به یکدیگر (همه دارای دو چشم، یک بینی، یک دهان و… هستند که در محل مشخصی قرار گرفته اند.)
دوم اینکه: وضعیت ها و حالت های مختلف چهره یک فرد (مانند خنده، گریه، چرخیدن سر به چپ یا راست و…) و محیط با روشنایی متفاوت.

 در سیستم های ارتباط امروزی دستیابی به ظرفیت های انتقال بالا جهت پشتیبانی
از سرویس های گوناگون ضروری به نظر می رسد . در این میان سیستم های مخابرات
نوری به دلیل ویژگی های مطلوبشان به عنوان تکنولوژی اصلی در زیر ساخت شبکه های
مخابراتی مطرح می باشند و به طور قابل توجهی در مخابرات راه دور و بین شهری مورد
استفاده قرار گرفته است .دو رهکار جهت افزاش ظرفیت انتقال در شبکه های مخابرات
نوری ارائه شده است :راه اول استفاده از کابل های نوری جدید و راه دوم بهره برداری

بیشتر از پهنای باند فیبر های موجود است .

استفاده از فیبر های جدید اگر چه روشی معمول برای گسترش شبکه ها ست اما هزینه زیادی
دارد که فقط بخش اندکی از این هزینه به قیمت خود فیبر اختصاص دارد .
استفاده بهینه از پهنای باند فیبر های موجود به دو روش امکانپذیر است . روش اول افزایش
نرخ بیت در مالتی پلکس به روش تقسیم زمانی است .
روش دوم انتقال همزمان چندین کانال نوری حاوی اطلاعات با طول موج های مختلف برروی
یک فیبر نوری است که تکنیک مالتی پلکس تقسیم طول موج نام دارد .
WDM قادر است سیگنال های نوری را مالتی پلکس نماید سپس به طور هم زمان در طول یک
فیبر ارسال نماید .سیستم های WDM انتقال ترافیک را تا چندین ترابیت در هر ثانیه از طریق
یک فیبر امکان پذیر می کنند هر طول موج معادل یک کانال نوری مستقل است از اینرو افزایش
تعداد طول موج ها روی یک فیبر باعث افزایش سرویس ها و پهنای باند می شود .