بررسی و مدل سازی تغییرات آماری در طراحی مدارات آنالوگ

با پیشرفت تکنولوژی در صنعت نیمه¬هادی و کوچک شدن ابعاد ترانزیستورها به سمت ناحیه نانومتری، تغییرات آماری افزاره¬ها به خاطر مشکلات موجود در حین مراحل تولید و تغییرات تصادفی از نوسانات اتم¬های ناخالصی شده، تبدیل به یک نگرانی بحرانی شده است. همچنین یافتن راهی برای کاهش اثرات مشکلات این تغییرات برای تکنولوژهای نسل بعدی، مستلزم شناخت دقیق منابع این تغییرات در افزاره¬ها می¬باشد. این منابع تغییرات باعث تغییر در عملکرد مدارات و کاهش قابلیت اطمینان در پارامترهای مدار و درنتیجه تاثیر جدی در هزینه تولید مدارات امروزی شده است.تغییراتی که فرآیند ساخت باعث ایجاد آنها می¬شود بعنوان یکی از موانع اصلی در طراحی مدارات مجتمع شناخته شده است. بزرگی تغییرات، بسیار به تکنولوژی مدارات مجتمع مربوطه وابسته است. تحقیقات و بررسی¬های زیادی برای مدل¬سازی تغییرات آماری افزاره صورت گرفته است تا اثر آنها را بر روی رفتار مدار تخمین بزند. برای نسل¬های جدید تکنولوژی، بررسی و مدل¬سازی این تغییرات امر حیاتی برای رسیدن به عملکرد صحیح و دقیق مدارات به حساب می¬آید. با کوچک¬تر شدن ابعاد ترانزیستورها، بزرگی منابع تغییرات تصادفی موجود ممکن است افزایش پیدا کند یا ممکن است منابع تغییرات جدید ظاهر شوند. بنابراین مدل¬سازی تغییرات هم برای تکنولوژی¬های موجود و هم برای نسل تکولوژی¬های جدید یک امر اجباری به حساب می¬آید.تاکنون مدل¬سازی¬های بسیاری در ارتباط با تغییرات آماری افزاره¬ها توسط محققان صورت گرفته است که بیشتر مدل¬سازی¬ها یک رابطه تحلیلی بر اساس رابطه حاکم بر جریان درین ترانزیستور می¬باشد. در این پایان¬نامه با بررسی تغییرات آماری برای مدارات آنالوگ به ویژه برای تقویت¬کننده¬های تک طبقه، یک روش مدل¬سازی جدید با استفاده از الگوریتم پیشنهادی ارئه شده است. در روش پیشنهادی، پارامترهای مهم یک تقویت¬کننده اعم از پارامترهای مدل dc مانند جریان درین و ولتاژ خروجی و همچنین پارامترهای مدل ac که شامل ترارسانایی ترانزیستور، مقاومت خروجی و بهره ولتاژ یک تقویت¬کننده را خطای کمتر از 10 درصد مدل¬سازی می¬کند که در مقایسه با مدل¬سازی¬های پیشین که تنها پارامترهای مدل dc را پیش¬بینی و مدل¬سازی می¬کردند روش پیشنهادی دارای عملکرد بهتر با دقت بالاتری می¬باشد.