Mikrodalga transistörlerinin yapay sinir ağı eşdeğerlikleri

Abstract

Bu tezde bir mikrodalga transistorunun sinyal ve gürültü davranışları,frekans,kutuplama ve konfigürasyon tipi cinsinden bütün bir çalışma bölgesinde,bir yapay sinir ağı ile modellenebilmiştir.Böyle bir yaklaşımda,transistör.sinyal ve gürültü performans parametreleri, bir yapay sinir ağıyla hesaplanabilen bir "kara kutu" ile modellenmiştir.Öyle ki bu hesaplama çoklu kutup ve konfigürasyon için bütün çalışma frekans bandında hedef uzayına uydurulmaya dayandırılmıştır. Önerilen yapay sinir ağı yaklaşımı,optimizasyon prosedürü esnasında elemanın fizik denklemlerinin tekrar tekrar çözülmesini gerektirmez ve ayrıca bir çok klasik optimizasyon teknikleri ile parametre kestiriminde büyük bir sorun olan başlangıç değer problemi yoktur. Yapay sinir ağının nispeten optimum sürede eğitilmesinden sonra istenilen konfigürasyon tipi (CT),kutuplama koşulu (VdsJds) ve çalışma frekansı (f)'in ağa girilmesiyle, sekiz adet işaret parametresi ki mikrodalga transistoru için saçılma (S) parametreleri seçilmiştir,dört adet gürültü parametresi F^,,ropt=ropt +jropt., RN ağ çıkışından hedef uzayıyla oldukça iyi bir uyum içersinde hemen elde edilir. Çalışmada eğitim süresi,hedef uzayı ve yapay sinir ağı mimarisi, bir karesel ortalama objektif fonksiyonu kullanılarak optimize edilmiştir. Sonuçta dört düğümden oluşan bir girişi,çıkış düğümü kadar ki bizim devremiz için oniki düğüme sahip bir gizli katmandan ve çıkış katmanından oluşan yapay sinir ağı transistorun bütün bir çalışma bölgesinde eşdeğer devresi olarak kullanılabilir bulunmuştur. Yapay sinir ağı uygulamaları açısından,bu çalışmada ağ ile sekizi sinyal, dördü gürültü parametresi olmak üzere toplam oniki parametrenin konfigürasyon tipine,kutup koşuluna ve frekansa bağlılığına eş zamanlı yaklaşıklık yapılmıştır.Bu yaklaşıklıkta baz olarak,hedef uzayım gerçekleştirme ölçüsü kriteri olan objektif fonksiyonunun miminize edilmesi alınmıştır. Eşdeğer sinyal ve gürültü yapay sinir ağı iki tip genelleştirme yapabilmektedir: (i) Tek frekans genelleştirmesi: Oniki performans parametresinin,seçilen konfigürasyon tipinin, bir kutuplama koşulunun bir çalışma frekansında kestirimidir.(ii) Çalışma Frekans Bandı Genelleştirmesi :Oniki adet performans parametresinin, seçilen konfigürasyon tipinin, bir kutuplama koşulunun bütün çalışma bandı boyunca kestirimidir.Ayrıca işaret ve gürültü yapay sinir ağı modeli başarım ölçütleri tanımlanmıştır.Model çok sayıda transistöre uygulanmış,her bir örnek için başarım ölçütü hesaplanarak genellikle makul değerler elde edilmiştir. Sonuç olarak,böyle bir modelin mikrodalga devre,özellikle tümleşik mikrodalga devre tasarımında kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.