Logaritmik ortamda çalışan elektronik devrelerin incelenmesi
Investigation of logarithmic domain electronic circuits
Yazar: HAMDİ ERCAN
Danışman: PROF.DR. MUSTAFA ALÇI
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektronik devreler = Electronic circuits ; Logaritmik doğrusal modeller = Logarithmic linear models ; Optimizasyon = Optimization

Özet:
Bu tez çalışmasında, logaritmik ortamda çalışan elektronik devrelerin incelenmesi amacıyla, akım modlu birinci dereceden logaritmik ortam alçak ve yüksek geçiren filtre devreleri ile AB sınıfı fark alan tip logaritmik ortam osilatörü devrelerinin analiz ve tasarımları gerçekleştirilmiştir. Devre elemanlarının doğrusal olmayan özelliklerinden faydalanarak doğrusallaştırma tekniklerine gereksinim duymadan, sistemin girişleri ve çıkışları arasında doğrusal bir ilişki oluşturmak için logaritmik ortam devreleri tercih edilmektedir. Logaritmik ortam devrelerinin analizlerinde durum uzayı sentez yöntemi kullanılmıştır. Analizi yapılan bu devrelerin tasarımlarında PSpice benzetim programından faydalanılarak ve tecrübeye dayalı (knowledge based) optimizasyon (eniyileme) teknikleri devrenin başarım ölçütlerini optimize etmek için kullanılmıştır. Benzetimlerin hesaplama zamanını kısaltmak ve tekrarlanabilirliğini artırmak için PSpice ve Matlab benzetim programları eşgüdümlü olarak kullanılmıştır. Her iki optimizasyon tekniği için gerçekleştirilen benzetimler karşılaştırıldığında sonuçların birbirini desteklediği gözlenmiştir. Böylece, eşgüdümlü benzetim (cosimulation) optimizasyon metodunun tekrarlanabilirlik, doğruluk ve daha düşük hesaplama zamanı gibi özelliklerinden faydalanılmıştır.Tez çalışması beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde logaritmik ortam kavramı üzerinde durulmuştur. İkinci bölümde, analog filtreler ve logaritmik ortam filtreleme prensipleri anlatılarak, logaritmik ortam filtrelerinin sentez metodları üzerinde durulmuştur. Üçüncü bölümde, akım modlu birinci dereceden logaritmik ortam alçak geçiren ve yüksek geçiren filtre devrelerinin durum uzayında sentezi ve elde edilen benzetim sonuçları verilmiştir. Dördüncü bölümde, elektronik ayarlanabilir AB sınıfı logaritmik ortam osilatör tasarımına eşgüdümlü benzetim yaklaşımı önerilmiş ve elde edilen benzetim sonuçlarıyla değerlendirme yapılmıştır. Son bölümde ise, elde edilen sonuçlar değerlendirilip, gelecekte yapılması planlanan çalışmalar tartışılmıştır.Anahtar Kelimeler: Akım modlu devreler, logaritmik ortam, durum uzayı yöntemi, eşgüdümlü benzetim, optimizasyon.

Abstract:
In this study, in order to investigate the log-domain electronic circuits, analysis and designs are carried out of current mode first order logarithmic domain low pass and high pass filters and class AB differential type logarithmic domain oscillator circuit. Logarithmic domain circuits are preferred for obtaining a linear relation between system input and output by using the self nonlinearities of the circuit elements without requirement of linearization techniques. State space synthesis method is used for analyzing the logarithmic domain circuits. For designing the analyzed logarithmic domain circuits, PSpice simulation software is used and knowledge based optimization technique is used to optimize the performance of the circuits. In order to decrease the computational time and increase the repeatability of the simulations, PSpice and Matlab simulation software are utilized as cosimulation. Comparison of simulation results of both optimization techniques shows that perfect matching. Thus cosimulation optimization technique has properties as repeatability, accuracy and less computational time.This study consists of five chapters. In first chapter logarithmic domain is investigated. Analog and logarithmic domain filter principles and syntheses of logarithmic domain filters are investigated in chapter two. In chapter three, state space synthesis and simulation results of current mode first order logarithmic domain low pass and high pass filter circuits are given. Approximation of cosimulation optimization is proposed for design of electronically adjustable class AB logarithmic domain oscillator and evaluation of simulation results are carried out in chapter four. In the last chapter, results are evaluated and future studies are proposed as a conclusion.Keywords: Current mode circuits, log-domain, state space method, cosimulation, optimisation