Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής αφορά τη μελέτη φαινομένων θορύβου σε υπομικρονικές διατάξεις και κυκλώματα κατάλληλα για τηλεπικοινωνιακές και οπτικές εφαρμογές. Στόχος είναι η μοντελοποίηση πηγών θορύβου σε υπομικρονικά MOS τρανζίστορ καθώς επίσης και η βελτιστοποίηση κυκλωματικών τοπολογιών ως προς τη θορυβική τους απόκριση.Η σχεδίαση αμιγώς CMOS μονολιθικών συστημάτων είναι το βασικό στοιχείο για την υλοποίηση χαμηλού κόστους τηλεπικοινωνιακών συστημάτων στην περιοχή συχνοτήτων από μερικές εκατοντάδες MHz ως και μερικά GHz. Φαινόμενα που σχετίζονται με τις πολύ μικρές διαστάσεις των στοιχείων αυτών (υπομικρονικά φαινόμενα) γίνονται σημαντικά. Τα παραπάνω επηρεάζουν καθοριστικά και τη θορυβική απόκριση των στοιχείων αυτών, οδηγώντας στην ανάγκη για αναθεώρηση των μοντέλων όλων των ενδογενών πηγών θορύβου. Μελετώνται τοπολογίες χαμηλού θορύβου ενισχυτών ραδιοσυχνοτήτων (RF) καθώς επίσης και ενισχυτών διαγωγιμότητας για χρήση σε οπτικά δίκτυα. Αποδεικνύεται για τους ενισχυτές διαγωγιμότητας ότι αν ληφθούν υπόψη τα υπομικρονικά φαινόμενα για τον υπολογισμό του συνολικού θορύβου του συστήματος, η τιμή της χωρητικότητας εισόδου για την βέλτιστη απόκριση θορύβου γίνεται μέχρι και δέκα φορές μικρότερη από αυτή που υπολογίζεται με την κλασική προσέγγιση. Στις βαθμίδες εισόδου απαιτείται η χρήση τρανζίστορ με μεγάλη διαγωγιμότητα. Η διάταξη MOSFET πολλαπλής πύλης (interdigitated) αποτελεί το μοναδικό τρόπο υλοποίησης αυτών των τρανζίστορ. Μελετώνται οι ξεχωριστές ιδιότητες της διάταξης αυτής και υπολογίζεται αναλυτικά η συνεισφορά των αντιστάσεων διασύνδεσης των παράλληλων πυλών στον συνολικό θόρυβο του στοιχείου. Ως εφαρμογή μελετάται η βελτιστοποίηση της θορυβικής απόκρισης ενός χαμηλού θορύβου ενισχυτή ραδιοσυχνοτήτων και υπολογίζεται αναλυτικά ο ελάχιστος δείκτης θορύβου ο οποίος και αποδεικνύεται ότι είναι συνάρτηση του αριθμού των παράλληλων πυλών. Οι σημερινές υπομικρονικές τεχνολογίες επιτρέπουν την υλοποίηση μονολιθικών συστημάτων (SoC), στα οποία μπορούν να συνυπάρχουν πάνω στον ίδιο μονοκρύσταλλο αναλογικά και ψηφιακά κυκλώματα. Στα πλαίσια της διατριβής σχεδιάστηκε μεικτό αναλογικό-ψηφιακό ολοκληρωμένο κύκλωμα το οποίο περιείχε και έναν ενισχυτή διαγωγιμότητας. Η θορυβική απόκριση του ενισχυτή αυτού βελτιστοποιήθηκε με βάση τα αποτελέσματα που έχουν παρουσιασθεί. Το σημαντικότερο όμως πρόβλημα κατά την σχεδίαση μονολιθικών συστημάτων, είναι ο επαγόμενος θόρυβος μέσω υποστρώματος. Αναλύονται οι μηχανισμοί εμβολής και λήψης θορύβου από το υπόστρωμα, μελετώνται οι ιδιότητες του υποστρώματος και δίνονται λύσεις για την αποτελεσματική μείωση του.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.