AVTOMATSKA SINTEZA TOPOLOGIJ ANALOGNIH ELEKTRIČNIH VEZIJ ; AUTOMATIC ANALOG CIRCUIT TOPOLOGY SYNTHESIS

Načrtovanje analognih vezij je dolgotrajen proces, ki zahteva vso pozornost izkušenega razvijalca. Že desetletja velja, da načrtovalcu vezja v izdatni meri pomagajo namenske računalniške metode. Delo načrtovalca je tako rekoč revolucionaliziral simulator SPICE, ki uporabniku omogoča, da mu ob vsakokratni spremembi zasnove vezja ni potrebno ponavljati kompleksnih izračunov. Namesto njega namreč izračune z izjemno hitrostjo opravi računalnik. Z zaostrovanjem načrtovalskih zahtev, pomanjkanjem inženirjev ter vse krajšimi časovnimi roki je računalniška znanost razvijalcem pomagala z novim orodjem - parametrsko optimizacijo. S tem avtomatičnim postopkom je mogoče numerične parametre vezja (upornost, kapacitivnost ter širino in dolžino vrat tranzistorjev) nastaviti tako, da lahko z dano konfiguracijo elementov (topologijo) zagotovimo kar najboljše karakteristike vezja. Občasno pa se izkaže, da kljub optimizaciji parametrov ne izpolnimo zahtevanih karakteristik. V takem primeru je potrebno izbrati drugo topologijo ali razviti novo, ki bo ustrezala danim zahtevam. Iz tega sledi naslednji logični korak v razvoju metod za računalniško načrtovanje vezij. V tej doktorski disertaciji razvijemo postopek, s pomočjo katerega omogočimo tako avtomatsko sintezo topologije kot tudi parametrov analognega vezja. Na podlagi visoko nivojske zahteve o delovanju vezja (želeno ojačanje, dušenje, pasovna širina in podobno) se odvija evolucijski proces, ki topologijo ter parametre vezja spreminja v smeri končne rešitve, hkrati pa strogo upošteva omejitve, ki smo jih določili ob začetku. V tej doktorski disertaciji sprva raziščemo prednosti ter pomanjkljivosti nekaterih že obstoječih pristopov k avtomatski sintezi. Eden glavnih problemov obstoječih načinov je napihovanje, torej nebrzdana rast topologije tekom sinteze, s pomočjo katere poskušamo zadostiti vsem zahtevam. Zato je eden izmed izzivov pri razvoju orodij za avtomatsko sintezo oblikovanje računalniške predstavitve topologije, ki bo omogočala velik iskalni prostor, po drugi strani pa ...