وفي مجال الإلكترونيات الرقمية، تعد المضاعفات عناصر أساسية تختار واحدة من إشارات عديدة للمدخلات وترسلها إلى خط واحد للنواتج، وتُستخدم تكنولوجيا CMOS (الموصلات الشاملة للمعادن - أكسيد السام) على نطاق واسع في تصميم أجهزة متعددة نظراً لاستهلاكها المنخفض للطاقة وحصانة الضوضاء العالية، ويعتبر فهم كيفية تصميم أجهزة قياس متعددة لأجهزة الرصد والمراقبة والارتقاء بكفاءة الطاقة أمراً حاسماً لتطوير نظم رقمية فعالة من حيث الطاقة.

أساسيات تصميم أجهزة متعددة أجهزة CMOS

ويتكون جهاز متعدد أجهزة الرصد والمراقبة من أزواج تكميلية من أجهزة الرصد المتعددة الجنسيات التي تم ترتيبها لتنفيذ منطق التحول، والهدف الرئيسي هو اختيار مدخل واحد من مدخلات متعددة تستند إلى إشارات مختارة، ويستخدم نظام الرصد المتعدد الوسائط الأساسي من 2 إلى 1 بوابات نقل خاضعة لسيطرة إشارات مختارة، بما يكفل عدم ربط سوى مدخل واحد بالناتج في أي وقت.

استهلاك الطاقة في أجهزة متعددة أجهزة CMOS

وتشمل كفاءة الطاقة في أجهزة التكتل التابعة لدائرة الأمن العام تقليل استهلاك الطاقة الدينامية والثابتة على السواء، وتستهلك الطاقة الدينامية أثناء التحول، بينما تُعزى الطاقة الثابتة إلى تيار التسرب، وتُمثل أحجام المقاولات، وتخفض نشاط التحويل، وتستخدم أجهزة منخفضة النسيج استراتيجيات مشتركة لتعزيز كفاءة الطاقة.

التقنيات اللازمة لتحقيق الاستخدام الأمثل للطاقة

  • Transistor Sizing:] Adjusting the width and length of transistors to balance drive strength and leakage.
  • Reducing Switching Activity:] Minimizing unnecessary toggling of select signals and inputs.
  • Using Low-Leakage Devices:] employing transistors with reduced leakage currents.
  • Power Gating:] Turning off sections of the circuit when not in use.

المتطورة في مجال الهندسة المعمارية

وتشتمل التصاميم الحديثة على تقنيات مثل تعدد بوابات النقل، ومنطق التحويل، والمنطق الدينامي لزيادة تحسين كفاءة الطاقة، وتخفض هذه البنايات عدد المترجمين التحريريين وتبدل الأكفاءات، مما يؤدي إلى انخفاض استهلاك الطاقة وإلى سرعة التشغيل.

خاتمة

ويعد تصميم أجهزة متعددة تابعة لدائرة الأمن العام ذات كفاءة في استخدام الطاقة أمرا حيويا لتطوير أجهزة محمولة وبطارية، ومن خلال استخدام التعبئة المثلى للأجهزة التحويلية، والحد من نشاط التحويل، واعتماد هياكل متقدمة، يمكن للمهندسين أن يخلقوا مستويات عالية الأداء، ومتعددات القوى المنخفضة التي تناسب النظم الرقمية الحديثة.