Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων με Εφαρμογή σε Συστήματα Ασαφούς Ελέγχου

Abstract

Η παρούσα εργασία παρουσιάζει ένα αναλογικό ολοκληρωμένο σύστημα ασαφούς ελέγχου τύπου PID. Οι τρέχουσες προσεγγίσεις εξαρτώνται συχνά από ενεργοβόρα ενσωματωμένα ψηφιακά συστήματα, καταναλώνοντας σημαντικά επίπεδα ισχύος που κυμαίνονται από μερικά μικροβάτ μέχρι mW. Για να αντιμετωπιστεί αυτός ο περιορισμός, πραρουσιάζεται μία πλήρως αναλογική υλοποίηση που παρέχει τις δυνατότητες των αναλογικών κυκλωμάτων για αποτελεσματική διαχείριση ισχύος. Αποτελείται από κυκλώματα που υλοποιούν Gaussian και min/max συναρτήσεις, καθώς και τελεστικούς ενισχυτές διαγωγιμότητας. Σχεδιασμένος για λειτουργία με μειωμένη τάση τροφοδοσίας (0.6 V), ο ελεγκτής επιτυγχάνει ελάχιστη κατανάλωση ισχύος (818.2 nW). Η σωστή λειτουργία του προτεινόμενου σχεδιασμού επιβεβαιώνεται μέσω προσομοιώσεων. Το προτεινόμενο σύστημα σχεδιάζεται και προσομοιώνεται χρησιμοποιώντας το Cadence IC Suite με τεχνολογία υλοποίησης την CMOS TSMC 90nm.