Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.11851/923
Title: Tek akı kuantum tabanlı analog ve dijital devreler için eniyileme aracı geliştirilmesi
Other Titles: Development of an optimization tool for single flux quantum based analog and digital circuits
Authors: Bozbey, Ali
Tükel, Yiğit
Keywords: Süperiletken elektroniği
QOS
Eniyileme
PSO
RSFQ
Superconductor
Optimization
Issue Date: 2013
Publisher: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Source: Tükel, Y.(2013).Tek akı kuantum tabanlı analog ve dijital devreler için eniyileme aracı geliştirilmesi.Ankara:TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü.[Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi]
Abstract: Discovery of superconductor electronics has enabled the design of low power consumption digital circuits and so sensitive sensor readout circuits that cannot be achieved by using semiconductor technology. However, there is no existing optimization tool that takes thermal noise and fabrication tolerances into account for analog and digital circuits. In this work, an analog circuit optimization tool that considers thermal noise has been generated. Then, one bit comparator Quasi One-junction SQUID (Superconductor QUantum Interference Device) circuits are optimized using this tool and the results are experimentally proved. The parameter tolerances, occurs during the fabrication of superconductor SFQ (Single Flux Quantum) digital circuits, cause the variations in the delay time of digital cells, even not to operate of the cells. If these fabrication tolerances are not considered when designing SFQ digital circuits, they bring about malfunction of the circuits. When the fabrication induced tolerances are taken into account, timing margins are kept large. Thus, maximum operating frequencies of the circuits are highly limited. In this work, a digital optimization tool has also been created that mitigates variations in the delays of digital cells by maximizing the yield rates and RSFQ (Rapid Single Flux Quantum) digital circuit library has been optimized. A particle swarm optimization algorithm, has ability to converge rapidly and easy to implement, has been used for both analog and digital circuits optimizations and a number of modifications have been done in order to speed up the converging time.
Süperiletken elektroniğinin keşfiyle yarıiletken teknolojisi kullanılarak oluşturulamayacak derecede hassas algılayıcı okuma devreleri ve çok düşük güç tüketimli dijital devreler tasarlanabilir konuma gelmiştir. Ancak analog ve dijital devreler için termal gürültüyü ve üretim toleranslarını hesaba katan bir eniyileme aracı bulunmamaktadır. Bu çalışma kapsamında analog devreler için termal gürültüyü dikkate alan bir eniyileme aracı tasarlanmış ve araç süperiletken algılayıcı okuma devrelerinde bir bitlik karşılaştırıcı devresi olan Quasi One-junction SQUID (QOS) devresiyle test edilip sonuçları deneysel olarak doğrulanmıştır. Süperiletken SFQ (Single Flux Quantum) dijital devrelerin üretimde oluşan parametre toleransları dijital hücrelerin gecikme sürelerinde değişmelere, hatta hücrelerin düzgün çalışmamasına yol açar. SFQ digital devreler tasarlanırken sinyallerde yapılan zamanlamalar bu parametre toleransları hesaba katılmazsa devrenin yanlış çalışmasına yol açar. Üretim kaynaklı toleranslar hesaba katıldığında ise zamanlama marjları geniş tutulur ve devrelerin en yüksek çalışma frekansları büyük ölçüde kısıtlanmış olur. Bu çalışmada üretim kaynaklı parametre toleranslarını hesaba katarak dijital hücrelerin çalışma oranlarını yükseltip gecikmelerdeki değişimleri en düşük düzeye indiren bir dijital devre eniyileme aracı oluşturulmuş ve RSFQ (Rapid Single Flux Quantum) dijital devre kütüphanesi eniyilenmiştir. Hem analog hem de dijital devre eniyileme araçlarında hızlı yakınsayan, kolay uygulanan Parçacık Sürü Eniyilemesi algoritması kullanılmış ve yakınsama süresini hızlandırıcı bir takım değişiklikler yapılmıştır.
URI: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp
https://hdl.handle.net/20.500.11851/923
Appears in Collections:Elektrik-Elektronik Mühendisliği Yüksek Lisans Tezleri / Electrical & Electronics Engineering Master Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
350338.pdfYiğit Tükel_tez5.32 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show full item record

CORE Recommender

Page view(s)

16
checked on Dec 26, 2022

Download(s)

10
checked on Dec 26, 2022

Google ScholarTM

Check


Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.