交換電容類神經類比--數位轉換器之設計

Abstract

交換電容運用於線路分析上，其線路產生動作僅在交換電容切上呈現“關”的狀態時 ，此種分離式的線路動作和連續式動作的線路比較起來，能去除較多隨時隨地之雜訊 干擾，且其取代傳統類比電阻，具有減小功率損耗，減小晶片完成所占空間，及線路 可程式規劃等優點。此外，交換電容線路得正確值是取決於其電容比例，故我們只在 忽電容比例值，而不必考慮各電容值的精確度。另外，其得最後答案的時間是取決於 交換電容的切換速度，切換愈快，則愈快得到答案。故交換電容是一重要的電路改進 。 而類神經網路可看做其內部為諸多簡單類比元件的密集連接，可解決許多最佳化問題 。本論文是針對類神經中類比－數位轉換器的問題，用交換電容模擬之。 我們用交換電容模擬兩組類神經類比－數位轉換器線路。於第一個的線路是以Hopfi- eld 模式為基礎的對稱性銜接，然其限制是在每一次動作前須給定初使條件，這在實 際非理想線路中常難以精確達到，且其在線路中須使用較多元件又無法化簡。所以， 改良為第二個線路中的非對稱性銜接模式。我們將各以線性代數觀點及脈衝式編碼調 變(PCM) 觀點依次說明此線路來緣，以及證明其結果為正確的。而後探討交換電容組 成的基本線路，在線路中抵抗不穩定性及抵抗雜訊用的Schmitt 觸發器。改良後較能 抵抗雜訊，抵抗非理想元件的電路，以及較省成本精簡化後的線路等。