بهينه سازي عملكرد يك تقويت كننده كم نويز فراپهن باند با استفاده از الگوريتم هاي ابتكاري

طراحي مدارات RF و دستيابي به بهترين جواب ممكن پس از انتخاب توپولوژي مناسب، فرآيندي پيچيده و چالشي است. در سال‌هاي اخير روش‌هاي متفاوت طراحي خودكار براي دستيابي به جواب نهايي بهينه به‌كار گرفته‌شده است‌.‌ الگوريتم‌هاي ابتكاري به دليل ارائه جواب در مدت زمان قابل قبول مي‌توانند در سرعت بخشيدن به طراحي مدارات RF كمك كنند. دراين مقاله بهينهسازي چندهدفهي يك تقويتكننده كمنويز (LNA) با استفاده از دو الگوريتم ابتكاري بهينهسازي صفحات شيب‌دار (IPO) و بهينهسازي توده ذرات (PSO) ارائهشده است. مقادير اجزاي LNA شامل ابعاد ترانزيستورها و المانهاي فشرده، ابتدا با استفاده از روش تحليلي تخمين زده شدهو سپس، تنظيم مدار و مجموعه جوابهاي بهينه با استفاده از الگوريتمهاي MOIPO و MOPSO محاسبه ميشود. انتخاب جواب نهايي از ميان مجموعه جوابهاي بهينه،باتوجه به معيار شايستگي (FOM) جامع كه پارامترهايي نظير پهناي باند، توان مصرفي، بهرهي توان مستقيم (S21)، تلفات برگشتي ورودي (S11)، و نقطه تقاطع مرتبه سوم (IIP3) را در نظر مي‌گيرد، انجام ميشود. براي نشاندادن سودمندي و عملكرد بهينه اين روش، يك LNA فرا پهنباند (UWB) بررسي شده است. شبيهسازي مدار توسط نرم‌افزارهاي Hspice و ADS در فنّاوري 0.18 µm CMOS انجام شده و نتايج شبيهسازي بهبود قابلملاحظه عملكرد تقويتكننده را نشان ميدهد.