استفاده از روش های بهینه سازی چند هدفه در طراحی lna

چکیده : تقویت کننده ی کم نویز نوع خاصی از تقویت کننده های الکترونیکی است که در سیستم های مخابراتی برای تقویت سیگنال-های گرفته شده از آنتن به کار می رود و اغلب در فاصله ی کمی از آنتن قرار می گیرد تا افت سیگنال در خطوط به حداقل ممکن برسد. طراحی مدارات آنالوگ فقط شامل طراحی توپولوژی و طرح اولیه نیست، بلکه سایزبندی و مقداردهی المان ها را نیز شامل می شود، از این جهت آن را فرایندی پیچیده و چالش برانگیز می دانند. روش سایزبندی المان ها اغلب فرایندی کند، خسته کننده و تکرار شونده است که میزان موفقیت آن به دانش، فراست و تجربه طراح بستگی دارد. به همین خاطر روش های متفاوت طراحی خودکار مدارات مجتمع آنالوگ از سوی محققین مطرح شده است. امروزه محققین از روش های بهینه سازی متفاوتی در ابزارهای طراحی خودکار مدارات مجتمع آنالوگ استفاده می کنند، رویکرد جدید محققین در سال های اخیر استفاده از الگوریتم های ابتکاری به ویژه الگوریتم های هوش جمعی و الگوریتم های تکاملی است. در این رساله از روش های جستجوی بهینه سازی هوش جمعی و الگوریتم های تکاملی به دلیل مشخصات عملکردی کارآمد، استقبال روزافزون محققین در استفاده از آنها و دارا بودن زمینه های بکر، فراوان استفاده می شود. در این رساله از 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 چند هدفه صفحات شیبدار (moipo) استفاده شده است. ابزار فوق در ابتدا با استفاده از یک نرم افزار شبیه ساز مدار مورد نظر را شبیه سازی می کنند، سپس نتایج شبیه سازی به وسیله الگوریتم های چند هدفه 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 مدارات توسط نرم افزار hspice انجام می شود. این ابزار قابلیت سایزبندی المان های هر نوع مدار آنالوگ را دارد. برای بررسی قابلیت ابزارهای پیشنهادی در سایزبندی خودکار مدارات lna عملکرد آنها مورد سنجش قرار می گیرد. نتایج بدست آمده نه تنها خواسته های مورد نظر در طراحی را برآورده می سازد بلکه با ارائه دسته جواب های متنوع، دست طراح را در انتخاب جواب مناسب از میان جواب های قابل قبول نهایی باز خواهد گذاشت.