دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”
مهندسی برق – الکترونیک
عنوان :
طراحی خودکار مدارهای آنالوگ
یک مطلب دیگر :
برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده:
در این پایان نامه یک روش طراحی خودکار مدارهای آنالوگ ارائه گردیده است. این روش شامل انتخاب توپولوژی، طراحی ، تولید مدار و تصحیح مدار میباشد. در مرحله انتخاب توپولوژی، از منطق فازی بعنوان یک دیدگاه مطرح در موضوعات مربوط به تصمیمگیری، کمک گرفته شده است. در فاز طراحی و تولید مدار، نگرش سلسله مراتبی جهت مدیریت موثر روند طراحی و اندازه مستدل کتابخانه بکار گرفته شده است. با یک سازمان سلسله مراتبی، امکان پوشانیدن محدوده وسیعی از مشخصههای طراحی، در تعداد کمتری از ساختارهای مدار میسر میشود، زیرا ممکن است یک زیرمدار در تعداد زیادی از سیستمهای متفاوت بکار رفته باشد. در بخش تصحیح مدار، روش
تصحیح جدیدی مبتنی بر منطق فازی و نگرش استدلال کیفی تعمیم یافته پیشنهاد شده است. روش تصحیح جدید ارائه شده، مبتنی بر نوعی از استدلال بشری میباشد که منطق فازی نیز جهت بیان این نوع از استدلال بکار گرفته شده است. تاکید اصلی این روش بر میزان تغییرات میباشد. در روند تصحیح ارائه شده علاوه بر علامت تغییرات، میزان تغییرات نیز مد نظر میباشد که این روش، بهینه گشتن عمل تصحیح و کاهش قابل توجهی از هزینه محاسبات را در بر خواهد داشت.
مقدمه :خودکارسازی طراحی آنالوگ، یکی از مهمترین موضوعات در طی روند پیشرفت الکترونیک مدرن میباشد. در دهههای اخیر، وقوع انقلاب دیجیتال منجر به جایگزین گشتن توابع آنالوگ با معادلهای دیجیتالی شده است. با این روند سریع به نظر میرسد همه چیز در دنیای کاملا˝ دیجیتالی ، تسخیر میگردد. محدودیت اساسی در این مهاجرت از دنیای آنالوگ، طبیعت آنالوگ دنیای واقعی است. آنالوگ یک تکنولوژی لازم در فصل مشترک محیط خارجی با پردازش سیگنال دیجیتال است. بعلاوه مدارهای آنالوگ اخیرا˝ همانند مسیر اصلی از سیستمهای مداری، مورد توجه دوباره محققین گشتهاند. بعنوان مثال پردازشگرهای سیگنال آنالوگ، در کاربردهایی که مساحت، توان و عملکرد فرکانس بالا مورد نظر میباشد، عملکرد بهتری نسبت به همتاهای دیجیتالی خود دارند .
همزمان با پیشرفت حوزه دیجیتال، تلاشهای زیادی نیز در زمینه طراحی خودکارسازی آنالوگ صورت پذیرفته است 1 -6[ ]. یکی از بحثهای اساسی در طراحی سیستمهای آنالوگ، کاهش زمان چرخه طراحی جهت افزایش بازدهی میباشد. در واقع به علت پیچیدگی ذاتی فرآیند طراحی آنالوگ، تبادل تحقیقات به صنعت نیز بعنوان یکی دیگر از مشکلات این حوزه مطرح است .
محققین روشهای خودکارسازی آنالوگ را به دو مقوله بسط دادهاند. مقوله اول، روشهای مبتنی بر بهینه- سازی میباشد -12 ]6]. این روشها، مجموعهای از محدودیتهای عملکرد را که به کمک مصالحههای پیچیده مشخص شدهاند، بهینه میکنند و شبیهساز مدار، در حلقه داخلی موتور بهینهسازی تعبیه شده است. این سازوکار برای اهداف تنظیم شونده در مدارها، تقریبا˝ طراحی خوبی محسوب میشود. این تکنیکها نیازمند تکرارهای زیادی جهت تنظیم اندازه ترانزیستورها میباشند و موتور بهینه سازی باید عملکرد متناظر با هر تکرار را ارزیابی نماید. این روند بسیار زمانبر و دارای حجم محاسباتی بالا میباشد.
مقوله دوم، روشهای مبتنی بر معادلات هستند ]2-5[ ، که بر فرآیند معکوس تکنیک تحلیل مدار مبتنی میباشند. از آنجائیکه اندازهگذاری مدار بصورت محاسبات ریاضی انجام میشود، فرآیند خودکارسازی بسیار سریعتر است درحالیکه دقت به علت تقریبها و معادلات ساده شده به خوبی مقوله اول نیست.
ابزار خودکار طراحی آنالوگ پیشنهاد شده در این پایاننامه مبتنی بر معادلات و دانش تجربی طراحی میباشد و از منطق فازی و استدلال کیفی جهت خودکار نمودن بخشهای مختلف روند طراحی کمک گرفته شده است. چهارچوب کلی ابزار طراحی در شکل زیر نشان داده شده است.
همانگونه که مشاهده میشود، این چهارچوب شامل پنج بلوک است که بلوک اول، ورودی میباشد. ورودی ابزار، مربوط به مشخصههای مطلوب عملکردها است که توسط بلوک دوم، انتخاب توپولوژی، دریافت میگردد. در ابزار طراحی خودکار پیشنهادی در این پایاننامه، جهت انتخاب توپولوژی از منطق فازی کمک گرفته شده است که مراحل این فرآیند در شکل نمایش داده میشود. نتیجه این بلوک، ساختار اولیه طراحی میباشد که توسط بلوک بعدی دریافت میگردد.
