در این تحقیق، چالش های موجود در طراحی اسیلاتورهای یکپارچه، علت استفاده از روش های هوشمند، شماری از روش های هوشمند بکارگرفته تاکنون و راهکارهای هوشمند در طراحی و بهینه سازی اسیلاتورهای یکپارچه ارائه شده است. در ادامه یک ابزار طراحی به کمک رایانه (cad tool) با بکارگیری الگوریتم جستجوی هارمونی (hs) در محیط متلب (matlab) با استفاده از تحلیل تعادل هارمونیک (harmonic balance) در شبیه سازی اچ اسپایس آر اف (hspice rf) با در نظرگرفتن رویکرد پارازیتی عناصر در فرکانس رادیویی، با بکارگیری تکنیک وزن دهی اهداف (نویزفاز (noise phase)، توان مصرفی (power consumption) و ...) معرفی گردیده است. ویژگی منحصر به فرد این ابزار طراحی به کمک رایانه، استفاده از فرامین سیستم عامل جهت کنترل تحلیل بالانس هارمونیک می باشد. از طرفی، ابزار مذبور با پاره ای تغییرات، قابلیت طراحی و بهینه سازی مدارهای فرکانس رادیویی (rf) دیگر را نیز دارد. از این ابزار برای طراحی و بهینه سازی اسیلاتور کنترل شونده با ولتاژ متقابل مزدوج ماسفت تکمیلی سلف خازنی (cross coupled cmos lc vco) با سه نوع هسته بهینه ساز (hs و ipo و pso)، در مقایسه با طراحی و بهینه سازی دو نوع اسیلاتور دیگر (اسیلاتور کنترل شونده با ولتاژ متقابل مزدوج ماسفت نوع n سلف خازنی (cross coupled nmos lc vco) و اسیلاتور متقابل مزدوج کنترل شونده با ولتاژ ماسفت نوع p سلف خازنی (cross coupled pmos lc vco)(، به صورت مطالعه موردی، استفاده شده است. سپس، مدارهای بهینه شده با نرم افزار شبیه سازی cosmosscope، شبیه سازی شده اند.

چکیده حلقه های قفل فازبه طور گسترده درگیرنده های مخابراتی دیجیتال و میکروپروسسورهایی با عملکرد و سرعت بالا به عنوان تولید کننده فرکانس و مولدهای کلاک برای مدارات مجتمع استفاده می شوند. در حالی که سرعت این سیستم ها افزایش می یابد، حلقه های قفل فازی با عملکرد فرکانسی بالا و نویز فاز کم نیاز است. حلقه قفل شده فاز یک سیستم فیدبک دار است که با یک اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ و یک مقایسه کننده فاز به گونه ای ترکیب شده است که فرکانس اسیلاتور (یا فاز) دقیقا فرکانس سیگنال اعمال شده یا فاز سیگنال مدوله شده را دنبال می کند. دراین پایان نامه از روش های جستجوی بهینه سازی چندهدفه، هوش جمعی و الگوریتم های تکاملی از جمله روش های بهینه سازی چند هدفه مبتنی بر الگوریتم ژنتیک2 (nsga?ii) یا مرتب سازی نامغلوب و روش بهینه سازی چند منظوره گروه ذرات (mopso) و الگوریتم چندهدفه صفحات شیبدار (moipo)، برای بهینه سازی نویز فاز، توان مصرفی و شکل شایستگی مدار حلقه قفل فاز استفاده می شود. ما ابتدا اثر پارامترهای حلقه را بر نویز فاز،توان مصرفی و شکل شایستگی بررسی و تحلیل می نماییم. سپس، با استفاده از نتایج این تحلیل به طراحی پارامترهای الگوریتم تکاملی و هوش جمعی می پردازیم. عملکرد الگوریتم به این صورت است در ابتدا با استفاده از یک نرم افزار شبیه ساز مدار مورد نظر را شبیه سازی می کند، سپس نتایج شبیه سازی بوسیله الگوریتم های چندهدفه تحت بهینه سازی قرار می گیرند و تا حصول نتیجه مطلوب این روند ادامه می یابد. برنامه های اصلی این ابزار با نرم افزار matlab پیاده سازی شده و شبیه سازی مدار توسط نرم افزار hspice انجام می شود. نتایج شبیه سازی با استفاده از ارتباط بینmatlab و نرم افزار hspice بدست می آید.