نام پژوهشگر: سعید روشنی

طراحی مبدل آنالوگ به دیجیتال کم مصرف برای شبکه حسگر بی سیم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شاهد 1389
  سعید روشنی   محمد باقر غزنوی قوشچی

شبکه حسگر بی سیم متشکل از تعداد زیادی گره های حسگری گسترده است و در سال های اخیر کاربردهای زیادی در زمینه های مختلف صنعتی، نظامی، کشاورزی، صنایع نفتی و پزشکی و غیره به خود اختصاص داده است .به همین دلیل تحقیقات زیادی روی آن ها برای بهبود عملکرد و افزایش کارایی آن ها انجام شده است. یک شبکه ای از حسگرها، بسته به نوع کاربرد آن ها، ممکن است برای سال ها بدون نیاز به نگهداری و تعمیرات و تعویض قطعات مانند منبع تغذیه و غیره به فعالیت خود ادامه دهند. به همین دلیل این شبکه ها باید دارای حداکثر مجتمع سازی باشد و کل آن روی یک تراشه پیاده سازی شود و نیز هزینه پیاده سازی آن بسیار ارزان باشد زیرا به تعداد بسیار زیادی باید تولید شود و همچنین مصرف توان آن نیز بسیار پایین بوده و دارای بیشترین بازدهی انرژی باشد . در متن حاضر که بررسی مبدل های آنالوگ به دیجیتال در شبکه حسگر بی سیم است در ابتدا پس از بررسی شرایط شبکه حسگر بی سیم و نیازهای طراحی در این حوزه در مورد معیار های سنجش عملکرد مبدل های آنالوگ به دیجیتال بحث می شود. سپس معماری های متداول یک مبدل a/d آورده شده است. در ادامه روند طراحی مبدل داده ی مناسب برای این حوزه مورد توجه قرار گرفت. اثر فرکانس بر مصرف توان مبدل بررسی شد و بر اساس همین اثر مدلی عمومی برای توان مصرفی مدارات میکس سیگنال بر حسب فرکانس ارائه شد که میزان توان مصرفی بخش های دیجیتال و آنالوگ مدار را در فرکانس های مختلف نشان می دهد. با توجه به کاربردهای مختلف مدارات و کار در فرکانس های مختلف مدل در طراحی بهینه به ما کمک می کند. در این پروژه در ابتدا یک مبدل شش بیتی با توان مصرفی حدود ده میکرو وات در فرکانس یکصد کیلو هرتز طراحی شد پس از بررسی پروفایل توانی مبدل دیده شد در این فرکانس مقایسه کننده نقش کلیدی در مصرف توان مبدل دارد و با بهینه کردن این بلوک مصرف توان کل مبدل به کمتر از پنج میکرو وات رسید. در ادامه مبدل شش بیتی کم مصرف را تعمیم دادیم و با همان ساختار مبدل های آنالوگ به دیجیتال هشت و ده بیتی طراحی کردیم که مصرف توان آن ها در فرکانس یکصد کیلو هرتز به ترتیب برابر 34 .5 و 3 . 6 میکرو وات است.

طراحی و پیاده سازی تقویت کننده ی توان دوهرتی با بهبود عملکرد آن.‏
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی 1393
  سعید روشنی   محسن حیاتی

تقویت کننده های توان بخشی بسیار حیاتی و کلیدی، در فرستنده ها می باشند که تأمین قدرت لازم برای ‏ارسال سیگنال در فرستنده ها را بر عهده دارند. در سال های اخیر با توجه به تقاضای روز افزون برای ‏ارتباطات با نرخ بالای ارسال و دریافت دیتا، نسل ها و استاندارهای نوینی برای ارسال داده تدوین شده است ‏که لازمه ی آن ها وجود فرستنده هایی کم مصرف، کم حجم و در عین حال با کارایی بالا می باشد. ‏ افزایش کارایی تقویت کننده کاهش مستقیم مصرف توان را به دنبال دارد. از میان روش های گوناگونی که ‏برای افزایش کارایی ارائه شده است می توان به تقویت کننده توان دوهرتی ‏ نام برد. تقویت کننده دوهرتی از ‏دو طبقه تقویت کننده اصلی ‏ و کمکی ‏ تشکیل شده است. سیگنال ورودی ابتدا به یک مقسم توان وارد می-‏شود و پس از تقسیم به نسبت متناسب در اختیار دو طبقه تقویت کننده قرار می گیرد سپس در پایان دو ‏سیگنال تقویت شده با هم ترکیب شده و در خروجی ظاهر می شود.‏ در پروژه ی پیشنهادی‎ ‎با بهینه سازی ساختار تقویت کننده در بخش های مقسم توان، تقویت سیگنال و ‏ترکیب توان، تقویت کننده دوهرتی بهینه شده ارائه دهیم. در بخش مقسم توان، با ارائه ی ساختارهای نوین ‏مقسم توان کوچک شده با حذف هارمونیک ها ارائه شده است. در مقسم توان با استفاده از استاب های ‏میکرواستریپی، رزوناتور، فیلتر و تلفیقی از روش های فوق بهره گرفته که کاهش سایز و حذف هارمونیک ها را ‏به دنبال دارد.‏ در بخش تقویت سیگنال، با ارائه مدار تطبیقی نوین و بهینه سازی دیگر روش های موجود در دو بخش تقویت ‏کننده اصلی و کمکی پیشنهاد شده است که کاهش سایز و افزایش کارایی را به دنبال دارد. همچنین مدل ‏شبکه ی عصبی برای تقویت کننده های توان ارایه شد. به کمک مدل های عصبی ارایه شده، مقادیر بهینه ‏پارامترهای مهم طراحی تعیین گردید.‏ در بخش ترکیب توان، با ارائه ساختارهای نوین بخش ترکیب توان کوچک شده که افزایش کارایی تقویت ‏کننده را به دنبال دارد.‏ در نهایت با اعمال هم زمان مدارهای بهینه ارائه شده در سه بخش تقسیم و ترکیب توان و تقویت سیگنال ‏تقویت کننده دوهرتی بهینه طراحی و ساخته شد که با نیازهای روز تطبیق دارد.‏