بر این مبنا سیگنال ورودی کنترل از مجموع دو جمله تشکیل شده است[۱-۲،۵-۱۰]:
قسمتی که از معادله  به ­دست می ­آید و کنترل­معادل^[۴۳] نام دارد و نقش آن همانند یک کنترل­ کننده معکوس است و هنگامی وارد عمل می­ شود که حالت­های سیستم روی سطح باشند.روش­هایی که فقط از این جمله استفاده می­ کنند، اطلاعات و دانش زیادی از سیستم نیاز خواهند داشت[۲،۹]. معمولا در روش­های هوشمند به­ منظور حذف وزوز فقط از این جمله استفاده شده و روش آموزشی در پیش گرفته می شود که رسیدن به سطح در زمان محدود تضمین شود[۱۴-۱۸].
قسمتی که از معادله  به دست می ­آید و کنترل تصحیح­کننده^[۴۴] نام دارد و هنگامی وارد عمل میشود که حالت­های سیستم از سطح جدا شوند.
بنابراین با توجه به توضیحاتی که داده­شد در کنترل حالت لغزشی به ­منظور حفظ خاصیت تغییر­ناپذیری استفاده از تابع علامت^[۴۵] ضروری است. به علاوه بهره سوییچینگ یعنی  باید طوری انتخاب شود که رسیدن به سطح را در زمان محدود تضمین نماید؛ به عبارت دیگر برای تابع لیاپانوف تعریف­شده لازم است که رابطه زیر همواره برقرار باشد[۱-۲،۵-۱۰]:

(۳-۱۵)
که در این معادله  یک عدد مثبت است.
۳-۳-۳- مزایا و معایب کنترل حالت لغزشی
مزایای این روش کنترلی عبارتند از[۲،۱]:
عملکرد خوب کنترلی در حالت تعقیب^[۴۶] حتی برای سیستم­های غیر­خطی
قابلیّت اعمال به سیستم­های متغیّر با زمان
سادگی پیاده­سازی بر روی سیس+تم­های چند­ورودی چند­خروجی (MIMO)
تغییر­ناپذیری و عدم حساسیت به نویز و اغتشاش سازگار پس از گذشت زمان محدود
کاهش مرتبه سیستم و در­نتیجه آسان­تر­کردن طراحی کنترل­ کننده
خطی­سازی سیستم غیر­خطی و در­نتیجه آسان­تر­کردن طراحی کنترل­ کننده
و معایب آن عبارتند از[۲،۱]:
وزوز (که در قسمت بعدی مورد بررسی قرار می­گیرد)
آسیب پذیری^[۴۷] بسیار­زیاد در مقابل نویز به دلیل استفاده از تابع sign که باید عددی بسیار­کوچک و نزدیک صفر را اندازه گیری نماید (همین عامل سبب می­ شود که وزوز نرسیده به سطح و در نزدیکی آن شروع شود).
برای محاسبه قسمت کنترل­معادل به دانش زیادی در­مورد سیستم نیاز است (این مشکل با بهره گرفتن از قسمت کنترل تصحیح­کننده حل شده­است) [۱۰].
هنگامی که حالت­های سیستم از سطح لغزشی دور هستند ممکن است زمان رسیدن به سطح (فاز رسیدن) طولانی باشد.
مقدار اولیه سیگنال ورودی کنترل بزرگ می­باشد[۱۰].
۳-۴- بررسی اثر تأخیر
یکی از مهم­ترین مشکلاتی که درهنگام پیاده­سازی کنترل­ کننده­ های طراحی­شده بر روی سیستم­های حقیقی بوجود می ­آید مسأله تأخیر در سیگنال ورودی کنترل است. به عنوان مثال فرض کنید که با یک روش مناسب، کنترل­ کننده حلقه بسته­ای^[۴۸] به صورت زیر، برای سیستم توصیف­شده در معادله (۳-۹) طراحی شده­است:
(۳-۱۶)
اگر بین زمان اندازه ­گیری حالت­های  و اعمال ورودی  به هردلیل ممکن (مثلا برای ساختن تابع  )، تأخیری به مقدار  ثانیه بوجود آید، آن­گاه به جای  ورودی  به سیستم اعمال شده و معادله سیستم به صورت زیر خواهد بود:
(۳-۱۷)
تأخیر موجب کاهش پایداری نسبی و یا عملکرد^[۴۹] نامطلوب در سیستم است. تأخیر حتی می ­تواند باعث ناپایداری سیستم شود[۲۰-۲۲].بررسی مسأله تأخیر وقتی مشکل و پیچیده می شود که هدف، طراحی یک کنترل­ کننده مقاوم باشد[۲۰]. یکی از بهترین روش­هایی که برای بررسی تأخیر وجود دارد، به صورت زیر است[۲۰]:
فرض می­ شود سیستم بدون تأخیر پایدار باشد (در حقیقت تأخیر­های موجود را در نظر نگرفته و کنترلری طراحی می­ شود که سیستم بدون تأخیر را پایدار سازد).
معادله سیستم تأخیردار به صورتی بیان می­ شود که تأخیرهای موجود به صورت پارامترهای سیستمی بدون تأخیر ظاهر شوند (به عنوان مثال به صورت کران­های یک انتگرال­گیر).
برای سیستم به دست آمده تابع لیاپانوف مناسبی تعریف می­ شود.
با فرض کوچک بودن مقدار تأخیر و پایداری سیستم بدون تأخیر و با بهره گرفتن از قضیّه لیاپانوف،کران بالایی برای تأخیر محاسبه خواهد شد.
توجه شود که کران به دست آمده وابسته به نحوه تعریف تابع لیاپانوف است. به عبارت دیگر کران به دست آمده، شرطی کافی برای پایداری سیستم تأخیردار می­­باشد و ممکن است سیستم برای تأخیرهایی بیش از کران به­دست­آمده نیز پایدار باشد.
متاسفانه انجام مرحله دوم این روش بسیار مشکل است؛ به همین دلیل مسأله تأخیر در کنترل حالت لغزشی تاکنون به صورت کلی مورد بررسی قرار نگرفته­است. اما برای سیستم­های خطی کارهای زیادی انجام شده­است. به عنوان مثال بااستفاده از روش ذکر­شده، برای یک سیستم خطی با کنترل حالت لغزشی دو کران متفاوت برای تأخیر در سیگنال ورودی کنترل به دست آمده­است.و همانطور که گفته­شد اگر این کران­ها  و  باشند؛ شرط کافی برای پایداری سیستم تأخیر­دار، به صورت زیر بیان می­ شود:
(۳-۱۸)
۳-۵- بررسی وزوز
نوسانات فرکانس بالا اما محدود با دامنه کوچک را که موجب از بین رفتن سیستم و سوختن المان­های داخلی آن نمی­ شود؛ [۵،۱۹]ولی باعث تلفات گرمایی زیاد در مدارهای قدرت الکتریکی و یا فرسودگی اجزای متحرک مکانیکی می­ شود، وزوز می­نامند که نوعی ناپایداری داخلی است[۵]. برای حذف و یا کاهش وزوز ابتدا باید منشأ شفافی برای آن ارائه شود. اگر هر نوع نوسان در دینامیک­های سیستم وزوز شناخته شود، حذف آن بسیار مشکل و حتی غیر­ممکن است. به عنوان مثال[۲۳] با بهره گرفتن از توابع توصیف^[۵۰] نشان داده شده­است که در کنترل حالت لغزشی مرتبه بالا^[۵۱] امکان بروز وزوز وجود دارد. اگر منشأ بروز پدیده وزوز، تحریک دینامیک­های فرکانس بالای مدل نشده سیستم باشد (دینامیک­های صرفنظر­شده سنسورها و محرک­ها و یا خود سیستم به منظور طراحی ساده­تر کنترل­ کننده)، چون در عمل همواره دینامیک مدل­نشده وجود دارد باز هم حذف وزوز ممکن نخواهد بود[۱۹].
امروزه در اکثر روش­های ارائه شده حذف وزوز را معادل با حذف سوییچینگ سیگنال ورودی کنترل می­دانند، و در بعضی از روش­ها برای صاف کردن سیگنال ورودی کنترل به ناچار از بهره­های بزرگی استفاده می­ کنند. اما همان­طور که در[۱۹] نشان داده شده­است حتی با وجود صاف بودن سیگنال ورودی کنترل، در صورت استفاده از بهره بزرگ در سیستم حلقه­بسته امکان بروز وزوز وجود دارد.
بنابراین به طور وضوح دو عامل زیر باعث تحریک و نوسانی شدن دینامیک­های سیستم و بروز وزوز می­شوند:
سوییچینگ فرکانس بالای سیگنال ورودی کنترل
بهره بالای موجود در حلقه کنترل
بنابراین وزوز را می­توان با در­نظر­گرفتن دو عامل زیر کاهش داد:
سیگنال ورودی کنترل تا حد ممکن صاف بوده وسوییچینگی در آن وجود نداشته باشد.
بهره سوییچینگ (یعنی  در معادله (۳-۱۴)) تا حد ممکن کوچک باشد.
پنج روش عمده غلبه بر وزوز که به منظور کاهش و یا حذف آن ارائه شده اند عبارتند از:
روش لایه مرزی^[۵۲]
روش لایه مرزی تطبیقی^[۵۳]
روش مبتنی بر رؤیتگر^[۵۴]
کنترل حالت لغزشی مرتبه بالا^[۵۵]
روش­های هوشمند^[۵۶]
در ادامه هر یک از این روش­ها توضیح داده شده و معایب و مزیت­های آن­ها بررسی می­شوند.
۳-۵-۱- روش لایه مرزی
دراین روش در اطراف سطح سوییچینگ یک لایه تعریف کرده و سیگنال ورودی کنترل را چنان تعریف می­کنیم که همواره حالت­های خارج این لایه را به درون این لایه سوق دهد.در این روش وزوز به طور کامل حذف نمی­ شود و همواره باید بین خطای تعقیب و وزوز مصالحه مناسبی برقرار شود[۲،۱].به عبارت دیگر برای کاهش وزوز،ضخامت این لایه را باید بزرگ در نظر گرفت که باعث افزایش خطای تعقیب می­ شود و چنان­چه ضخامت این لایه کوچک باشد وزوز زیاد خواهد شد.توجه کنید اگر­چه در این روش تغییر­ناپذیری از بین می­رود ولی اکثر محققان این روش را پذیرفته­اند[۱۹]. ولی برای حفظ خاصیت تغییر­ناپذیری سیستم حلقه­بسته، ضخامت این لایه را نمی­ توان بیش از حد بزرگ انتخاب نمود و همین عامل منجر به استفاده از بهره بزرگ در داخل لایه مرزی می­ شود. در این روش از معادله زیر استفاده می­ شود[۲،۱]:
(۳-۱۹)

۳-۳) حجم نمونه
به نظر صاحب نظران، ‌حجم نمونه، رابطه مستقیمی با واریانس جامعه دارد، یعنی هرچه پراکندگی ویژگی های مورد مطالعه در جامعه آماری بیشتر باشد، به همان نسبت باید حجم نمونه بزرگتری انتخاب گردد. بطورکلی حجم نمونه به حجم جامعه، واریانس جامعه، سطح اطمینان، توان آماری و دقت احتمالی مورد نظر ارتباط دارد.
از آنجا که در این پژوهش، واریانس جامعه آماری نامعلوم بود، انجام یک مطالعه مقدماتی بروری گروهی از افراد جامعه به منظور پیش برآورد واریانس نمونه ضرورت داشت. لذا یک گروه ۳۰ نفری از پرسنل بصورت تصادفی انتخاب گردید و پرسشنامه در بین آنها توزیع شد. پس از استخراج داده های مربوط به پاسخ های گروه مزبور و پیش برآورد واریانس حجم نمونه آماری پژوهش با بهره گرفتن از فرمول زیر بدست آمد.

n = حجم نمونه
N= حجم جامعه
t = سطح اطمینان ۹۵ درصد
S²= پیش برآورد واریانس
d²= دقت احتمالی مطلوب (حافظ نیا،۱۳۸۲).
با جایگذاری اعداد مربوطه در فرمول فوق حجم نمونه به صورت زیر محاسبه شد.

حجم نمونه برآورد شده ۱۸۴ نفر بود که میزان ۱۶۰ پرسشنامه برگشت داده شد. با توجه به اینکه نرخ بازگشت پرسشنامه حدود (۸۷/۰) بود بر این اساس اعمال آماری بر روی ۱۶۰ نفر انجام گرفت و توان آزمون حدود (۸۴/۰) برآورد گردید.
معمولاً اگر توان آماری بالای ۸/۰ و سطح معنی‌داری نزدیک به صفر باشد، می‌توان نتیجه گرفت که حجم نمونه کافی بوده است. در صورتی که پس از تحلیل مقدماتی توان آماری کمتر از ۸/۰ و سطح معنی‌داری بین ۱۵/۰- ۰۵/۰ باشد، لازم است تعدادی به حجم نمونه اضافه شود (مولوی، ۱۳۸۶). کفایت حجم نمونه‌ ها از آنجا مشخص گردید که در اکثر موارد سطح معنی داری نزدیک به صفر و توان آماری بین (۹۹/۰- ۸/۰) را تشکیل می‌داد که این امر نشان از تایید فرضیه ها و کفایت حجم نمونه می باشد.
۳-۴) روش نمونه گیری
نمونه گیری یکی از مراحل تحقیق علمی است و به محقق این امکان را می دهد که با صرف امکانات کمتر به نتایج مطلوب دست یابد و در زمان، هزینه و نیروی کار صرفه جویی نماید و آن عبارت از انتخاب تعداد نمونه از میان اعضای یک جامعه تعریف شده آماری است که براساس اصول و قواعد خاص انجام شده است (شریفی، ۱۳۸۳، ۱۶۳).
در تحقیق حاضر چون جامعه آماری شامل چندین شهر است، از روش نمونه گیری تصادفی خوشه ای استفاده شد. از میان شهرهای استان اصفهان، شهر کاشان، نطنز و آران و بیدگل به عنوان گروه نمونه انتخاب گردید.
یعنی ابتدا بانک های ملی براساس موقعیت جغرافیایی به چند خوشه اصلی وسپس هرخوشه به خوشه های کوچکتر تقسیم و با بهره گرفتن از روش نمونه گیری تصادفی نمونه نهایی انتخاب گردید.
۳-۵) ابزار اندازه گیری
جهت گردآوری اطلاعات در زمینه مبانی نظری، تدوین ادبیات تحقیق، شناسایی شاخص ها و تعاریف مربوط به آنها از روش مطالعه کتابخانه ای و اینترنت استفاده شده است. ابزار گردآوری اطللاعات در این تحقیق پرسشنامه می باشد که عبارتند از:
الف) پرسشنامه ساختار سازمانی رابینز: این پرسشنامه دارای ۲۴ سوال بسته پاسخ از نوع هفت درجه ای لیکرت می باشد. در این مقیاس پاسخ دهندگان درک خود را از مقوله های مختلف از کاملا موافق تا کاملا مخالف بیان می کنند، سپس به این پاسخ ها نمره عددی داده شده و آنها به مقیاس فاصله ای تبدیل می شوند تا بتوان عملیات آماری گسترده ای را با بهره گرفتن از داده ها انجام داد.
جدول (۳ -۱) : توزیع سوال های پرسشنامه ساختار سازمانی برحسب ابعاد

ب) پرسشنامه کارآفرینی سازمانی: از آنجا که در رابطه با موضوع کارآفرینی سازمانی پرسشنامه استاندارد وجود نداشت لذا با بهره گرفتن از منابع علمی مربوط به موضوع و شیوه های ارائه شده برای تهیه پرسشنامه مناسب، پرسشنامه محقق ساخته ای جهت گردآوری نظرات کارکنان بانک ملی در خصوص میزان کارآفرینی آنان تهیه گردید. این پرسشنامه شامل ۳۹ سوال با مقیاس پنج درجه ای لیکرت ( از کاملاً موافق تا کاملاً مخالف) است که از طریق آن (خلاقیت ، ریسک پذیری، انگیزه پیشرفت، کنترل درونی ، استقلال طلبی) سنجیده می شود. جدول (۳ -۲) توزیع سوال های پرسشنامه کارآفرینی برحسب ابعاد آن نشان می دهد.

جدول ( ۳ -۲) : توزیع سوال های پرسشنامه کارآفرینی برحسب ابعاد

(۱-۶CCD ( یا CMOS…………………………………………………………………………………………………………..11
(۳-۱) Leakage Current- Dynamic Power- Short Circuit Current ………………………….21
…………………………………………………….۲۲Adiabatic Circuits - Charge Recovery Logic (3-2)
…………………………………………………………………………………………………………………۲۳Static NOR (3-3)
…………………………………………………………………………………………………………..۲۳Dynamic NOR (3-4 )
……………………………………………………………………………………………….۲۴Pass Transistor Logic (3-5)
……………………………………………………………………………………………..۲۵Glitch Free AND Gate (3-6)
……………………………………………………………………………………………..۲۷Variable Body Biasing (3-7) ………………………………………………………………….28Circuit Design with Sleep Transistors (3-8)
…………………………………………………………………………………………………………۲۹DTMOS Circuit (3-9) ……………………………………………………………..30Short Circuit Power in CMOS Circuits (3-10)
(۴- ۱ ) ساختار اصلی مدار……………………………………………………………………………………………………………۳۳
(۴- ۲) شماتیک مدار تقویت کننده ارائه شده…………………………………………………………………………………..۳۴
(۴-۳) شماتیک مدار در تکنولوژی ۹۰ نانومتر به همراه ابعاد ترانزیستورها…………………………………………..۳۹
(۴-۴) شماتیک مدار در تکنولوژی ۱۸۰ نانومتر به همراه ابعاد ترانزیستورها…………………………………………۴۰
(۴-۵) شکل موج ورودی - شکل موج خروجی………………………………………………………………………………۴۱
(۴-۶) منحنی سیگنال نمونه جهت محاسبه اندازه حاشیه فاز۱…………………………………………………………….۴۳
(۴-۷) منحنی سیگنال نمونه جهت محاسبه اندازه حاشیه فاز۲…………………………………………………………….۴۴
(۴-۸) جریان بایاس تطبیقی IADP و شکل موج های ورودی و خروجی…………………………………………۴۵
(۴-۹) پالس ولتاژ خروجی……………………………………………………………………………………………………………۴۶
(۴-۱۰) نمودار تغییرات جریانIADP……………………………………………………………………………………………47
(۴-۱۱) دیاگرام Bode خروجی مدار با تکنولوژی ۹۰ nm……………………………………………………………..49
(۴-۱۲) دیاگرام Bode خروجی مدار با تکنولوژی ۰.۱۸ um………………………………………………………….50 (4-13) مدار تقویت کننده بدون بلوک ABCC …………………………………………………………………………… 51
(۴-۱۴) منحنی حاشیه فاز و بهره مدار تقویت کننده بدون بلوک ABCC با تکنولوژی ۰.۱۸ um……….52
(۴-۱۵) منحنی حاشیه فاز و بهره مدار تقویت کننده بدون بلوک ABCC با تکنولوژی ۹۰ nm…………..53
(۴-۱۶) منحنی SR مدار تقویت کننده بدون بلوک ABCC با تکنولوژی ۰.۱۸ um…………………………54
(۴-۱۷) منحنی SRمدار تقویت کننده بدون بلوک ABCC با تکنولوژی ۹۰ nm…………………………….55
فهرست جداول
۴-۱ مشخصه های خروجی تقویت کننده………………………………………………………………………………………..۴۸
۴-۲ مقایسه پارامترهای حاصل از شبیه سازی مدار تقویت کننده در تکنولوژی های ۰.۱۸ um و ۹۰nm در دوحالت همراه و بدون بلوک ABCC……………………………………………………………………………………….56
چکیده :
در این پایان نامه هدف طراحی و شبیه سازی تقویت کننده مبتنی بر تکنولوژی CMOS با توان مصرفی پایین برای کاربرد در سنسورهای تصویری می باشد.بدین منظور تقویت کننده ای که از مدار ABCC (مدار هوشمند جریان بایاس) بهره میگیرد معرفی شده است.این مدار ولتاژهای ورودی را کنترل میکند سپس جریان بایاس تقویت کننده را به منظور دستیابی به پایداری و توان مصرفی مطلوب و سرعت بالا فراهم می سازد.این مدار با بهره گرفتن از نرم افزار Hspice در تکنولوژی های ۰.۱۸ um و ۹۰ nm مبتنی برCMOS در دو حالت ، همراه و بدون مدارABCC مورد تحلیل و شبیه سازی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد طراحی با تکنولوژی ۹۰ نانو از لحاظ بهره، حاشیه فاز، سرعت پاسخ دهی وتوان مصرفی در مقایسه با تکنولوژی ۰.۱۸ um ازکارایی بهتری برخوردار است.هم چنین مشاهده کردیم با حذف مدار ABCC علی رغم افزایش بهره ، پایداری مدار دچار خدشه خواهد شد و سیستم بصورت کاملا ناپایدار عمل می کند.

هدف
امروزه هدف اصلی در صنعت VLSI کاهش توان تلفاتی و مصرف انرژی تراشه است.تکنیک های مختلف براساس مدهای ذخیره توان مصرفی،طراحی ساختاروبازسازی مدارها توسعه داده شده اند.سیستمهای کدگذاری متفاوت برای کاهش کار سوییچینگ مدار توسعه داده شده است.هم اکنون صنعت بسوی نانوتکنولوژی درحال حرکت است ، به همین دلیل در این تحقیق سعی شده است تا با بهره گرفتن از ترانزیستورهایی در مقیاس نانو و کاهش ولتاژ منبع تغذیه با توجه به تکنولوژی در نظر گرفته شده در هر مرحله ، توان مصرفی را در مدار تا حد امکان کاهش دهیم .
از جمله چالشهای اساسی و مهم “ توان مصرفی“ می باشد.هر قدر توان مصرفی تراشه بیشتر باشد زمان بهره برداری از آن کاهش می باید.به عنوان مثال در سنسورهای تصویری مصرف توان پائین به معنی این است که قادر به گرفتن تصاویر در بازه زمانی طولانی تر است.در این مقاله در جهت کاهش توان مصرفی مدارهای مجتمع، مداری با توان مصرفی پایین ارائه و با بهره گرفتن از توسط نرم افزار Hspice در تکنولوژی های۹۰ و ۱۸۰ نانو شبیه سازی شده و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است.که این شبیه سازیها، حاکی از کاهش قابل توجه توان مصرفی نسبت به روش های دیگر است.
ساختار این پایان نامه بدین ترتیب سازماندهی شده است. در فصل اول سنسورهای تصویر و توان مصرفی آنها موردمطالعه قرار گرفته است.در فصل دوم درباره اهمیت کاهش توان مصرفی در مدارات بحث می شود.در فصل سوم پیشینه تکنولوژی های طراحی شده برای کاهش توان مصرفی در مدارات مجتمع ارائه شده است.در فصل چهام مدار تقویت کننده ارائه شده و با بهره گرفتن از شبیه سازی در برنامه Hspice مورد تحلیل قرار می گیرد.در فصل آخر نتایج حاصل از شبیه سازی مدار در تکنولوژی های مورد بررسی با هم مقایسه می شوند.
فصل اول – آشنایی با سنسورهای تصویر و توان مصرفی آنها
مقدمه
دوربین دیجیتال یک دستگاه الکترونیکی است که برای گرفتن عکس و ذخیره آن به جای فیلم عکاسی از حسگرهای حساس به نور معمولاً از نوع CCD یا CMOS استفاده می‌کند و تصویر گرفته شده توسط سنسور طی چند مرحله به حافظه دوربین برای استفاده فرستاده می‌شود. در دوربین دیجیتال، تصویربرداری بر روی فیلم صورت نمی‌گیرد بلکه توسط یک حسگر حساس (CCD یا CMOS) انجام می‌پذیرد. از لحاظ عملکرد ، دوربین‌های دیجیتال بسیار شبیه به دوربین‌های عکاسی دارای فیلم یا غیر دیجیتال می‌باشند. این دوربینها همانند دوربین‌های معمولی دارای یک منظره یاب، لنز برای کانونی کردن تصویر بر روی یک وسیله حساس به نور، وسیله‌ای برای نگهداری و انتقال چند تصویر گرفته شده در دوربین و یک محفظه شامل تمام این تجهیزات می‌باشد. در یک دوربین معمولی فیلم حساس به نور تصویر را ذخیره می‌سازد و بعد از عملیات شیمیایی برای نگهداری تصویر از آن استفاده می‌شود. در حالی که در دوربین دیجیتال این کار با بهره گرفتن از ترکیبی از فناوری پیشرفته سنسور تصویر و ذخیره آن در حافظه انجام می‌گیرد و اجازه می‌دهد که تصاویر در شکل دیجیتال ذخیره شوند و به سرعت بدون نیاز به عملیات خاصی (نظیر عملیات شیمیایی بر روی فیلم) در دسترس باشند.
به عنوان نمونه میتوان کپسول آندوسکوپی که از یک دوربین بی سیم کوچک و قابل بلع برای تصویربرداری بدون درد از روده باریک طراحی شده است،نام برد. کپسول تنها ۱۱ میلیمتر در ۲۶ میلیمتر اندازه دارد و شامل دوربین، منبع نور، رادیوترانسمیتر و باتری است. بیمار به راحتی می تواند آن را ببلعد و دوربین کپسول می تواند حدود ۲ تصویر در هر ثانیه و در حین عبور از مجرای گوارشی بگیرد.
یکی از مهم ترین چالشها در این تکنولوژی “ کاهش توان مصرفی مدار“ می باشد. چراکه این امر سبب افزایش زمان بهره برداری خواهد شد.راه های گوناگونی از جمله طراحی تقویت کننده های عملیاتی با توان مصرفی کم صورت گرفته است.در این تحقیق مدار تقویت کننده ای ارائه شده که با بهره گرفتن از آن می توان به مقدار قابل توجهی میزان توان مصرفی را کاهش داد.
در ادامه با سنسورهای تصویری و هم چنین عملکرد آنها آشنا شده و خصوصیات آنها را با هم مقایسه خواهیم کرد.
۱-۱) سنسور تصویربرداری و کاربرد آنها در زمینه نانو دوربین های پزشکی
یک سنسور تصویربرداری وسیله ایست که به نور حساس است و سیگنال های نوری را به سیگنال های دیجیتال ( اطلاعات RGB ) تبدیل میکند. دو نوع متداول از این سنسورها CCD و CMOS هستند و معمولا در دوربین های دیجیتال و سایر دستگاه های تصویر برداری استفاده میشوند. کاربردهای سنسور تصویر برداری محدود به دوربین های دیجیتال نمیشود و سنسورهای تصویربرداری در زمینه های دیگری نظیر موارد ذیل استفاده میشوند :
فضانوردی و صنایع مربوط به آن مثل تلسکوپ فضایی هابل
ماشین های بینایی
طیف سنجی نورهای ماوراء بنفش
هر دو نوع سنسور CCD و CMOS با بهره گرفتن از مدار تشخیص نور کار میکنند که به نور واکنش نشان میدهند واین سیگنال های آنالوگ را بعنوان اطلاعات دیجیتال عکس ذخیره میکنند که البته هر کدام به روش متفاوتی برای دستیابی به این هدف عمل میکنند.
۱-۲ ) آشنائی با Charge-Coupled Devices) CCD)
هر CCD از میلیونها سلول بنام فتوسایت یا فتودیود تشکیل شده است. این نقاط در واقع سنسورهای حساس به نوری هستند که اطلاعات نوری را به یک شارژ الکتریکی تبدیل می‌نمایند. وقتی اجزای نور که فتون نامیده می شود وارد بدنه سیلیکون فتوسایت می شود، انرژی کافی برای آزادسازی الکترونهایی که با بار منفی شارژ شده اند ایجاد می‌ گردد. هر چه نور بیشتری وارد فتوسایت شود، الکترونهای بیشتری آزاد می شود. هر فتوسایت دارای یک اتصال الکتریکی می باشد که وقتی ولتاژی به آن اعمال می شود، سیلیکون زیر آن پذیرای الکترونهای آزاد شده می شود و همانند یک خازن برای آن عمل می کند. بنابر این هر فتوسایت دارای یک شارژ ویژه خود می باشد که هر چه بیشتر باشد، پیکسل روشنتری را ایجاد می کند.
مرحله بعدی در این فرایند بازخوانی و ثبت اطلاعات موجود در این نقاط است. وقتی که شارژ به این نقاط وارد و خارج می شود، اطلاعات درون آنها حذف می شود و از آنجایی که شارژ هر ردیف با ردیف دیگر کوپل می شود، مثل اینست که اطلاعات هر ردیف پشت ردیف قبلی چیده شود. سپس سیگنال ها در حد امکان بدون نویز وارد تقویت کننده شده و سپس وارد ADC می شوند.
فتوسایت های روی یک CCD فقط به نور حساسیت نشان می دهند، نه به رنگ. رنگ با بهره گرفتن از فیلترهای قرمز ، سبز و آبی که روی هر پیکسل گذارده شده است شناسایی می شود. برای اینکه CCD با چشم انسان سازگاری داشته باشد،نسبت فیلترهای سبز دو برابر فیلترهای قرمز و آبی است. این بخاطر اینست که چشم انسان به رنگهای زرد و سبز حساس تر است. چون هر پیکسل تنها یک رنگ را شناسایی می کند، رنگ واقعی با بهره گرفتن از متوسط گیری شدت نور اطراف پیکسل که به میانگین رنگ مشهور است، ایجاد می شود.
شکل (۱-۱) CCD –sensor
۱- ۳ ) آشنائی با ( Complementary Metal Oxide Semiconducter) CMOS
تکنولوژی مورد استفاده در ساخت CMOS همان تکنولوژی است که در سراسر جهان برای ساخت میلیونها ریزپردازنده و حافظه مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجا که روی این تکنولوژی فعالیتهای زیادی صورت گرفته و تولید آن در حجم انبوه می باشد، ساخت چیپ های CMOS نسبت به CCD ارزانتر در می آید. دیگر مزیت این سنسورها نسبت به CCD اینست که توان مصرفی آنها پایینتر می باشد.
در یک سنسور CMOS ، هر پیکسل در کنار ترانزیستور هایی قرار میگیرد که تبدیل سیگنال های آنالوگ به دیجیتال را انجام میدهند. هر کدام از این سنسورهای پیکسلی یک سنسور فعال پیکسلی (APS) (Active Pixle Sensor)نامیده میشود.
در این تکنولوژی، منطق کلیه مراحل تصویربرداری بر روی یک تراشه CMOS قرار داده میشود و بصورت مدار مجتمع در می آید.. APSها بر پایه ترانزیستور هستند، این بدین معنی است فراِیند ساخت آنها از لحاظ هزینه بسیار مقرون به صرفه خواهد بود.
شکل (۱-۲) CMOS-sensor
۱-۴ ) ساختار سنسورهایCCD و CMOS

به حق گویند خصـــــم ما کــــجا شد

مگـــــــر در عالــــم باقـی فنا شد^[۴۸۳]

به حق گفتـــم که آوردم گناهــــــت

ولی شرکـــــت نیاوردم ز راهــت^[۴۸۴]

در ابیاتی که آوردیم درخواست با معانی حق سنخیت ندارد و به عنوان نام جامع پروردگار از آن استفاده شده است. شاعران در بعضی ابیات به تناسب وزن شعر نامی از اسامی پروردگار را آورده است و تناسبی بین اسم حق و خواسته وجود ندارد.

چو یوســــف دیـــد او را گــــفت الهی

ازایــــن فرتوت نابیــــنا چه خــواهــی

چو می‌دانـــی که هیـــــچم من الهـــــی

ز هیچی این همـه پس می چه خواهی^[۴۸۵]

فصل سوم
نسبت بین بندگان با خداوند
در ادعیه شیعه و مناجات‌های مثنوی‌های فارسی
۳-۱٫ مقدمه
در این فصل برآنیم تا ابتدا نسبت بین خدا و بندگانش را به‌صورت اجمالی از نگاه عرفا و فلاسفه و متکلمان بیان کنیم، سپس به تأثیر این رابطه بر انسان‌ها بپردازیم و بعد از آن نسبت میان بندگان با خداوند را در ادعیه شیعی و مناجات‌های مثنوی‌های فارسی بررسی کرده و آنها را با هم مقایسه می‌کنیم.
انسان همیشه در خود نیاز رسیدن به سرچشمه و مبدأ آفرینش را احساس کرده و همچنین نیاز به پرستش و ستودن چیزی مافوق خودش را حس می‌کند؛ زیرا او به‌طور فطری خداجو و کمال گراست. آدمی از ابتدا تلاش می‌کرده تا راهی برای رسیدن به این خواسته پیدا کند و به راز آفرینش و ارتباط پیچیده میان بنده با خالق هستی پی ببرد و برای رسیدن به آن، راه‌های فراوانی امتحان کرد و در رابطه با آنها نظریه‌های متعددی داده است که در این فصل به‌طور اجمالی به آن می‌پردازیم. همچنین نسبت بین بنده و معبود را در ادعیه شیعه و مناجات‌های شاعران فارسی زبان بررسی می‌کنیم؛ اما ابتدا به بررسی ارتباط بین عبد و معبود می‌پردازیم.

۳-۲٫ ارتباط بین خدا و بنده
نظریات مختلفی در این رابطه وجود دارد که حاکی از آن است ارتباط بین خداوند و منشأ آفرینش انسان عشق است؛ عده‌ای دیگر از فلاسفه و علمای علم کلام معتقدند که رمز آفرینش عشق و محبت نیست، بلکه فیاضیت خداوندست و از راه عقل و منطق در جستجوی رابطه علت ومعلولی برای آن هستند.
۳-۲-۱٫ ارتباط بنده و خداوند از دیدگاه عرفا
«به اعتقاد عرفا محبت صفت ذات حق یا روح است و بر دیگر صفات روح مقدم است و عقیده دارند که روح و عشق در یک زمان موجود شده‌اند؛ یعنی «یحیبهم و یحبونه» محبت صفت ذات حق یا روح است که خود از عالم امر است نه از عالم خلق و بدین جهت استحقاق آینگی جمال و جلال حق را دارد و این صفت محبت،‌ مقدم بر دیگر صفات روح همچون نورانیت علم، حلم، انس، بقا و حیات است.»^[۴۸۶]
محبت سبب آفرینش و خلق آدمی شد؛ بنابراین عشق به حق بر تمام محبت‌ها مقدم است و محبت‌های دیگر فروعی از عشق به خداوند است. محبت از موهبت‌هایی است که خداوند نصیب انسان کرده است، زیرا خداوند ابتدا بنده را به دوستی خود برگزید و سپس صلای محبت را بر آدم خاکی انداخت، پس آفرینش مخلوقات از محبت حق نشأت می‌گیرد، زیرا خداوند دوست داشت که شناخته شود و این محبت و دوست‌داشتن منشأ آفرینش و خلقت موجودات شد.
«کنت کنزاً مخفیاً فاحببت ان اعرف: حکمت خلق آدم نیز همین است که حق می‌خواست خود را ببیند، پس آدمی را آئینه جمال خویش کرد.»^[۴۸۷]
خداوند می‌فرماید که من گنجی مخفی بودم دوست داشتم شناخته شوم؛ بنابراین ابتدا خدا، عشق، عاشق، معشوق بود و می‌خواست که به دیده معشوقی جمال خود را نظاره کند. خداوند تمنای ظهور جمال و کمال پنهان خویش را دارد و آنها را نهفته و نادانسته نمی‌پسندد. «و کدام صاحب جمال است که دغدغه و خارخار ظهور و شهود جمال خویش را نداشته باشد؟»^[۴۸۸]
پس دست به کار خلقت آدم شد.
قرآن کریم می‌فرماید: «لقد خلقنا الانسان فی احسن التقویم: ما انسان را در بهترین صورت و نظام آفریدیم.»^[۴۸۹]
منظور آیه این است که انسان خاکی آینه جمال حق شود و خداوند شناخته شود، پس محبت ثمره معرفت است؛ زیرا عشق، با معرفت و شناخت عاشق به کمالات معشوق به وجود می‌آید. نتیجه آنکه معرفت الهی، عشق به حق را بنیان می‌گذارد و عشق مستلزم معرفت معشوق و خصلت‌های اوست.
«به‌راستی معرفت و محبت بسته یکدیگرند، تنها گاه یکی بر دیگری می‌چربد. معرفت الهی، زاینده عشق است و عشق مستلزم معرفت معشوق.»^[۴۹۰]
به نظر عرفا و صوفیه پایه و بنیان آفرینش انسان،‌ عشق و معرفت الله است و «یحبهم» سیر نزولی عشق و یحبونهم سیر صعودی عشق است؛ یعنی ابتدا خدا عاشق انسان شد تا شناخته شود، سپس انسان با دیدن جلوه حق عاشق او شد و به ندای «الست بربکم» پاسخ بلی داد، پس از دچارشدن به غم هجران و فراق معشوق و زندانی‌شدن در عالم خاکی،‌ عاشق، معشوق را از یاد نبرد و به عهد روز میثاق و دوستی و عشق حق وفادار است.
۳-۲-۱-۱٫ تأثیر عشق خداوند بر انسان
آدمی تا چیزی را نشناسد نمی‌تواند آن را دوست بدارد. خداوند از طریق حواس و احساس برای ما درک‌شدنی است. موجودات و جهان مظهری از خداوند هستند و به واسطه آنها با قوه درک و احساس خدا را می‌شناسد و عاشق خدا می‌شود و معشوق حقیقی تنها خداست، زیرا خداوند ذات مطلق زیبایی است و دوستدار زیبایی.
«ان الله جمیل و یحب الجمال: خدا زیباست و زیبایی را دوست دارد.»^[۴۹۱] زیبایی دنیا از آن خداست و جلوه و مظهر حق است و این جمال و زیبایی، انسان را به‌سوی خدا هدایت می‌کند، پس انسانی که عاشق خداست و جلوه جمال اوست،‌ سعی می‌کند شبیه خدا باشد، زیرا او به‌طور فطری زیباست و بالذّات الهی و آسمانی است و از روح خدا در او دمیده شده است: «نفخت فیه من روحی: از روح خود در آن دمیدم.»^[۴۹۲]
آدمی تلاش می‌کند تا خود را به خدایی شبیه سازد که از او به خودش نزدیک‌تر است: «نحن اقرب من حبل الورید: من از رگ گردن به شما نزدیک‌ترم.»^[۴۹۳] و خود را متخلق به اسماءالله و صفات باری‌تعالی کند، تا حجاب‌ها کنار رود و عاشق و معشوق یکی شوند.
۳-۲-۱-۲٫ نسبت بنده با پروردگار

امام (×) فرمود: «چنگ در پیمانهاى کسانى زنید که انتظار وفاداری از ایشان دارید.»

6. 6. ۶٫ حکمت شماره ۱۵۶: ضرورت خداشناسى و اطاعت (اخلاقى، عبادی، اجتماعى)

6. 6. ۶٫ ۶٫ متن حکمت

«عَلَیْکُمْ بِطَاعَهِ مَنْ لَا تُعْذَرُونَ بِجَهَالَتِهِ.»

2. 2. ۶٫ ۶٫ توضیحات نحوی

مَنْ: مضاف الیه، مجرور محلاً. لاتُعذرونَ: فعل مضارع مجهول و نائب فاعلش ضمیر بارز«واو». بجهالتِه: جار و مجرور محلاً.

3. 3. ۶٫ ۶٫ توضیحات بلاغی

معانی: از یک جملهٔ انشایی و یک جملهٔ خبری تشکیل شده است، چون «عَلیکُم» اسم فعل امری است میتوان آن را جملهٔ انشایی در نظر گرفت. ایجاز حذف دارد و غرض فایده خبر، ارشاد و تأدیب مخاطبین است.
بیان: در جمله «مَنْ لَا تُعْذَرُونَ بِجَهَالَتِهِ» کنایه از انبیا و اولیا می تواند باشد که معرفتشان امر ضروری است.

4. 4. ۶٫ ۶٫ ترجمه حکمت

امام (×) فرمود: «از آنانی اطاعت کنید که در ناشناختنشان عذرى ندارید.» 

5. 5. ۶٫ ۶٫ شرح

مقصود امام (×) خداوند متعال است. بعضى گفته‏اند: مقصود لزوم اطاعت از ائمهٔ حق است که اطاعت از آنها واجب است، کسانى که علم به حقانیّت امامتشان واجب است و بهانه‏اى در نشناختن آنها از کسى پذیرفته نیست.^[۱۴۰] براساس آیهٔ ﴿یا ایُّها الذّینَ آمنوا أطیعوا اللهَ و أطیعوا الرّسولَ و اُولی الامرِمِنکم﴾^[۱۴۱] پس باید قوانین و احکام دین را از آنان فرا گرفت.

7. 7. ۶٫ حکمت شماره ۱۵۷: فراهم بودن راه هاى هدایت (اخلاقى، اقتصادى)

7. 7. ۷٫ ۶٫ متن حکمت

«قَدْ بُصِّرْتُمْ إِنْ أَبْصَرْتُمْ وَ قَدْ هُدِیتُمْ إِنِ إهتدَیتُمْ وَ أُسْمِعْتُمْ إِنِ إسْتَمَعْتُمْ.»

2. 2. ۷٫ ۶٫ توضیحات نحوی

بُصِّرتُمْ: فعل مجهول و نائب فاعل آن ضمیر بارز«واو» مرفوع محلاً. إنْ: ادات شرط، عامل جزم، مبنی برسکون.
أبصرتُم: فعل شرط و مجزوم محلاً و فاعل ضمیر بارز«تُمْ» مرفوع محلاً. قد هُدیتم إنْ إهتدیتُم …: معطوف به جملهٔ قبل.

3. 3. ۷٫ ۶٫ توضیحات بلاغی

معانی: از شش جملهٔ خبری تشکیل شده است و به خاطر اتحاد در نوع جملات عطف به واو صورت گرفته است و این که امام (×) «إنْ شرطیّه» را سه بار در جملهٔ خود به کار برده است به این معنى است که با وجود دیدن و شنیدن و هدایت شدن، در دین و شنیدن و هدایتشان شک وجود دارد و تمام جمله بیان تنفّر از ادامهٔ غفلت آنهاست و یادآوری این نکته است که در عبرت گرفتن باید از خدا مدد خواست. غرض فایده خبر ارشاد و تحریک مخاطبین است.

4. 4. ۷٫ ۶٫ ترجمه حکمت

امام (×) فرمود: «اگر چشم بینا داشته باشید، حقیقت را نشانتان دادهاند، اگر هدایت مىطلبید شما را هدایت کردهاند، اگر گوش شنوا دارید، حق را به گوشتان خواندهاند.»

5. 5. ۷٫ ۶٫ شرح

جملهٔ امام (×) اشاره به این دارد که آنها وجود حجاب را مانع از مشاهده چیزى مى‏دانند که باعث زارى و بى‏تابى است. توضیح مطلب این است که هر چند اکنون حجاب وجود دارد و حقایق پس از مرگ پوشیده است ولى آنان بر آن حقایق واقفند و با عبرتها و مثلهایى که بر زبان انبیا جارى شده است حقیقت براى آنها روشن است و مشکلات پس از مرگ را از کتب الهى و سنن انبیا فهمیده‏اند و با دلایل واضح و براهین قاطع آنها را دریافته‏اند آن چنان که گویا آنها را مشاهده کرده شکّى در آنها ندارند، بنابراین حجاب نمى‏تواند براى آنها بهانه‏اى باشد. در این که امام (×) از بین حواسّ پنجگانه اختصاصاً شنیدن و دیدن را یادآورى فرموده‏اند بدان خاطر است که عبرت گرفتن براى امور آخرت به این دو بستگى دارد. به کار بردن کلمهٔ «هدایت» در جملهٔ فوق اشاره به سهمى است که عقل بدون دخالت ابزار در هدایت دارد .^[۱۴۲]چشم بصیرت دادن به مخلوقات ازنشانههای خداست که منظور عبرت گرفتن و ایمان آوردن است و قرآن شفایی برای هدایت و ندای حقی است که درهر جایی بلندآوازه شده و بر هر زبانی جاری است، پس خداوند شرایط آگاهی را مهیا کرده است و اگر انسان گمراه شود از جانب خودش است.^[۱۴۳]

8. 8. ۶٫ حکمت شماره ۱۵۸: روش برخورد با دوستان بد (اخلاق اجتماعى)

8. 8. ۸٫ ۶٫ متن حکمت