طراحی و بهینه سازی عملکرد تقویت کننده عملیاتی CMOS با استفاده از الگوریتم های تکاملی

در این مقاله الگوریتم های تکاملی و بهینه سازی ازدحام ذرات از جمله نسخه اصلاح شده PSO برای طراحی بهینه یک تقویت کننده عملیاتی با بار آینه جریان به کار گرفته شد. رویکرد پیشنهادی با بهینه سازی ابعاد ترانزیستورها عملکرد مدار را افزایش داده، مساحت کلی آن را به حداقل می رساند. تحلیل سیستماتیک داده های تولید شده توسط الگوریتم ها انتخاب بهینه اندازه ترانزیستورها و سایر متغیرهای طراحی را امکان پذیر می سازد. شبیه سازی ها با شبیه ساز Spectre معیارهای ارزیابی دقیق و قابل اعتماد را فراهم کردند و اثربخشی الگوریتم ها را به طور واقعی نشان دادند. نتایج نشان می دهد PSO اصلاح شده با سرعت همگرایی بالاتر، انطباق دقیق تر با مشخصات طراحی و عملکرد برتر، مدار از GA و PSO، استاندارد پیشی می گیرد. مقایسه با الگوریتم تکامل تفاضلی نیز نشان می دهد که هر سه روش توان رقابتی بالایی دارند و قادر به دستیابی به طراحی های تقویت کننده عملیاتی CMOS با عملکرد بالا هستند.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، طراحی مدار مجتمع ، آنالوگ ، الگوریتم ژنتیک ، بهینه سازی ازدحام ذرات ، تقویت کننده عملیاتی ، تک طبقه ، طراحی کم مصرف