Uma ferramenta para o dimensionamento automático de circuitos integrados analógicos considerando análise de produtividade

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Severo, Lucas Compassi
• Orientador(a): Girardi, Alessandro Gonçalves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
• Palavras-chave em Português: Circuitos integrados analógicos; Ferramenta de CAD; Dimensionamento automático; Design centering
• Palavras-chave em Inglês: Analog integrated circuits; CAD tools; Automatic sizing; Design centering
• Link de acesso: http://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/245

A indústria de microeletrônica tem a sua evolução ditada pela necessidade cada vez maior de integração de circuitos como memórias e processadores, fazendo com que os dispositivos semicondutores sejam cada vez mais miniaturizados. Esta miniaturização implica processos de fabricação cada vez mais complexos, resultando em uma grande variabilidade de parâmetros. O projeto de circuitos analógicos torna-se cada vez mais complexo, pois em geral é altamente suscetível às variações de processo, o que afeta a sua produtividade. Uma das partes mais complexas deste projeto é o dimensionamento dos dispositivos que compõem o circuito, pois o espaço de projeto é altamente não-linear e nem sempre se conhece a localização do seu ponto ótimo. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma ferramenta para o dimensionamento automático de circuitos integrados analógicos, capaz de lidar com a variabilidade dos parâmetros e visando aumentar a produtividade do circuito gerado. Esta ferramenta baseia-se no dimensionamento do circuito como um problema de otimização baseado em simulação elétrica SPICE. O objetivo principal é receber as especificações requeridas de uma topologia de circuito e, através de técnicas de inteligência artificial, explorar o espaço de soluções em busca de soluções otimizadas que atendam às restrições impostas. Além disso, espera se obter soluções que atendam às especificações requeridas mesmo com variações no processo de fabricação. Para isso, são empregadas técnicas de design centering de modo a maximizar a produtividade do circuito. A ferramenta desenvolvida foi implementada de maneira modular, permitindo que a análise do dimensionamento do circuito possa ser realizada sob diferentes aspectos. Como resultado, este trabalho apresenta duas topologias de amplificadores operacionais automaticamente dimensionadas em tecnologia CMOS, tendo como objetivo a minimização da área de gate e da potência dissipada, além da maximização da produtividade. Os circuitos gerados apresentaram melhor desempenho em comparação com resultados descritos na literatura.