بهینه سازی مدارات الکترونیکی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

مروزه با پیشرفت تکنولوژی ساخت مدارهای مجتمع، بشر هر روز موفق به پیاده سازی مداراتی پیچیده تر و سریع تر از قبل می گردد. با بزرگتر شدن مدارات، احتمال بروز خطا در طراحی قسمت های مختلف مدار، افزایش می یابد. طراحی مدارات آنالوگ علاوه بر توپولوژی طرح اولیه برای گسترش طراحی مدار، به سایزبندی و مقداردهی عناصر نیاز دارد که در بیشتر موارد فرایندی تکراری، طاقت فرسا و زمان بر است، از این رو روش های متفاوت طراحی خودکار مدارات مجتمع آنالوگ از سوی محققین ارائه شده است. ابزارهایی که برای طراحی در این زمینه استفاده می شوند از دو بخش سنتز مدارات مجتمع آنالوگ و بهینه سازی تشکیل شده اند. اخیرا روش های متعددی برای بهینه سازی استفاده می شود که هر کدام از ابتکارات و الگوریتم هایی بهره می برند اما با توجه به این که اکثر مسائل مهندسی دارای طبیعتی چند هدفی و چند موضوعی می باشند، و این مسائل دارای اهداف و موضوعاتی در طراحی هستند که تقابل مستقیمی با هم دارند در این رساله از روش الگوریتم چند هدفه nsga-ii تکامل یافته ای استفاده شده است که از قدرت تطابق فراوانی در طراحی مدارات مجتمع آنالوگ برخوردار می باشد. شایان ذکر است که با در نظر گرفتن فاکتورهای متفاوت برای مدارات مجتمع آنالوگ از جمله نویز، بهره، توان مصرفی، پایداری حراراتی و غیره که گاهاً با یکدیگر در تعارض نیز هستند معیارهایی برای انتخاب پاسخ نهایی از میان جواب های بدست آمده مورد نیاز است. در این رساله برای شبیه سازی و ارزیابی پاسخ های احتمالی از نرم افزار hspice استفاده شده است. سیستم پیشنهادی با ترکیب و تبادل داده ها و نتایج خروجی hspice و الگوریتم بهینه سازی تا رسیدن به بهترین پاسخ، فرایند را ادامه می دهد. جهت ارزیابی الگوریتم پیشنهادی از دو ساختار lna و مدار منبع ولتاژ bandgap استفاده شده است که با مقایسه نتایج به دست آمده با کارهای گذشته می توان به دقت و سرعت رسیدن به پاسخ های بهینه سازی شده پی برد.