Analiza i projektowanie sieci neuronowych komórkowych realizowanych w technice układowej wzmacniaczy transkonduktacyjnych jedno- i wielowejściowych

W artykule przedstawiono analizę i metody projektowania Sieci Neuronowych Komórkowych (SNK) realizowanych z zastosowaniem wzmaczniaczy transkonduktacyjnych jednowejściowych OTA i wzmacniaczy transkonduktacyjnych wielowejściowych MIOTA. Analizę przeprowadzono wykorzystując model tranzystora MOS Shichmana-Hodgesa oraz model alpha-power. Wyjaśniono sposób projektowania na przykładach SNK detektora elementów spójnych i sieci usuwającej szum z obrazu binarnego. Rezultaty projektowania potwierdzono symulacjami komputerowymi programem SPICE z wykorzystaniem parametrów modelu tranzystora MOS w technologii MIETEC 2.4 [mi]m. Metody, które użyto do zaprojektowania i wykonania kilku prototypowych układów SNK o niewielkiej liczbie komórek, mogą być również zastosowane do projektowania dużych układów scalonych.

---

In this article an analysis and methods of the design of Cellular Neural Networks based on transconductance amplifier OTA and multiple input transconductance amplifier MIOTA are presented. A detailed analitical analysis is made using Shichman-Hodges and alpha-power MOS transistor models. The design procedure is explained for a connected component detector and a noise removal examples. The results are checked by SPICE simulations using CMOS MIETEC 2.4 [mi]m technology parameters. The described methodology has been applied for manufacturing a prototype Cellular Neural Network chips with small number of cells and can be used for large VLSI systems.