一种模拟运算放大器集成电路优化方法技术

本发明专利技术公开了一种模拟运算放大器集成电路优化方法，优点在于根据待设计的模拟集成电路的原理和要求，可以不受设计参数及优化目标个数的影响，应用Ｑ－变异免疫网络的智能优化搜索方法自动设计工艺参数及电路参数，能够自动在设定值范围内搜索得到满足模拟电路性能指标要求的最佳工艺参数和电路参数，即满足高直流增益、单位增益带宽、转换速率和低功耗要求，为高性能模拟集成电路工艺设计提供了良好的基础和依据。此外，本发明专利技术方法适用于各类模拟电路设计，易于移植，有着广泛的适应性和较强的通用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集成电路处理方法，尤其是涉及。
技术介绍
随着电路设计进入深亚微米和系统级芯片(也称片上系统)(S0C， System on a Chip)时代，需要将数字电路部分和模拟电路部分集成到同一块芯片上，构成集成电路，然 而在整个集成电路设计过程中，模拟电路部分的设计是最具挑战性的。模拟电路的设计存 在设计参数多，性能指标复杂及多目标优化的问题，因而成为集成电路设计中的瓶颈。集成 电路设计过程中芯片集成度、功耗、成本和电路的工作稳定性永远是矛盾因素，芯片集成度 的提高，直接导致功耗的增加，功耗增加会降低集成电路的工作稳定性，进而需采用更复杂 的封装及冷却技术，从而增加了整个集成电路的成本。因此，在保证集成电路稳定工作的前 提下，设计低压、低功耗的微电路是很关键也是很有意义的一项工作。 模拟电路中的运算放大器是目前应用最广泛的器件，虽然不同的运算放大器结构 各不相同，但对于外部电路而言，其特性都是一样的。运算放大器一般由4个部分组成，分 别为偏置电路、输入级、中间级和输出级，其中输入级一般采用差动放大电路，其用于抑制 电源；中间级一般采用有源负载的共射负载电路，其用于提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟运算放大器集成电路优化方法，模拟运算放大器集成电路的主要性能指标有直流增益、单位增益带宽、转换速率和功耗，模拟运算放大器集成电路中的参数包括工艺参数和电路参数，其特征在于该优化方法包括以下步骤：①设定待优化的模拟运算放大器集成电路主要由ｎ′个ＭＯＳ管构成，统计待优化的模拟运算放大器集成电路中需要进行优化的参数的总个数，记为Ｎｕｍ，Ｎｕｍ＝２ｎ′＋ｍ，其中，２ｎ′表示待优化的模拟运算放大器集成电路中的工艺参数的总个数，ｍ表示待优化的模拟运算放大器集成电路中的电路参数的总个数；②将待优化的模拟运算放大器集成电路的直流增益、单位增益带宽、转换速率及功耗分别记为Ｇ↓［１］、Ｇ↓［２］、Ｓ↓［１...

【技术特征摘要】
一种模拟运算放大器集成电路优化方法，模拟运算放大器集成电路的主要性能指标有直流增益、单位增益带宽、转换速率和功耗，模拟运算放大器集成电路中的参数包括工艺参数和电路参数，其特征在于该优化方法包括以下步骤①设定待优化的模拟运算放大器集成电路主要由n′个MOS管构成，统计待优化的模拟运算放大器集成电路中需要进行优化的参数的总个数，记为Num，Num＝2n′+m，其中，2n′表示待优化的模拟运算放大器集成电路中的工艺参数的总个数，m表示待优化的模拟运算放大器集成电路中的电路参数的总个数；②将待优化的模拟运算放大器集成电路的直流增益、单位增益带宽、转换速率及功耗分别记为G1、G2、S1及P1，根据直流增益G1、单位增益带宽G2、转换速率S1及功耗P1与需要进行优化的参数的关系，分别获取直流增益G1、单位增益带宽G2、转换速率S1及功耗P1与需要进行优化的参数的关系函数表达式；③利用Q-变异免疫网络的智能优化搜索方法，首先设置一个初始抗体群，初始抗体群中的各个抗体为由具有具体值的需进行优化的参数组成，根据待优化的模拟运算放大器集成电路中的主要性能指标的要求，设置一个优化目标函数，并将该优化目标函数作为抗原，将初始抗体群定义为当代抗体群；然后计算当代抗体群中的各个抗体与抗原之间的亲和度，并根据各个抗体与抗原之间的亲和度计算当代抗体群中的各个抗体需克隆的克隆次数，利用克隆次数对当代抗体群中的各个抗体进行克隆得到克隆抗体群；对克隆抗体群中的各个抗体进行变异操作，得到变异抗体群；计算变异抗体群中被选择进入下一次迭代过程的抗体的概率，根据该概率获得初步选定抗体群；通过比较初步选定抗体群中的各个抗体与抗原的亲和度与当代抗体群中的各个相应的抗体与抗原的亲和度的大小，更新初步选定抗体群，得到抑制抗体群；再在迭代次数到达时滞判断阈值时判断迭代过程是否处于时滞状态，如果处于时滞状态，则随机产生若干个抗体替代抑制抗体群中与抗原的亲和度最小的抗体，得到扩展抑制抗体群，否则，不进行处理；最后判断迭代次数是否到达最大迭代次数，如果是，则结束迭代过程，得到最佳抗体群，计算最佳抗体群中的各个抗体与抗原的亲和度，找出与抗原的亲和度最大的抗体，将该抗体作为最佳抗体，将最佳抗体中的各个参数作为优化后的参数，否则，调整下一代抗体群的抗体规模，再重复迭代过程。2. 根据权利要求1所述的一种模拟运算放大器集成电路优化方法，其特征在于所述的 Q-变异免疫网络的智能优化搜索方法的具体过程如下③_1、初始化各个需要进行优化的参数，设置一个用于表示迭代次数的变量，记为g， 迭代次数g的初始值为l，设置一个用于暂时记录迭代次数的变量，记为g*， g*的初始值为 l，设置一个用于表示最大迭代次数的变量，记为maxg，maxg G [200， 600]，设置一个用于判 断迭代过程是否处于时滞状态的时滞判断阈值，记为Lm，LmG [10,20];③-2、首先将所有需要进行优化的参数定义为一个抗体，然后设置一个初始抗体群， 初始抗体群为一个矩阵，初始抗体群的行数为设定的初始抗体规模，初始抗体规模的值为 40 200，初始抗体群的列数为Num，初始抗体群的每行表示一个抗体，初始抗体群的行元 素为抗体中的各个需要进行优化的参数，各个不同抗体中的同一个需进行优化的参数的具 体值不一致，各个不同抗体中的同一个需进行优化的参数的具体值为设定值范围中的一个 任意值；③-3、根据待优化的模拟运算放大器集成电路中的主要性能指标的要求，设置一个优化目标函数，记为BestD， <formula>formula see original document page 3</formula>将该优化目 标函数作为抗原，其中<formula>formula see original document page 3</formula>，VV2、、和V4分别表示设定的预期达到的直流增益、单位增益带宽、转换 速率和功耗；③-4、将初始抗体群定义为当代抗体群，将初始抗体规模定义为当代抗体规模；③-5、分别计算当代抗体群中的各个抗体与抗原之间的亲和度，对于当代抗体群中的 第i个抗体，将其记为& (g)，将第i个抗体ai (g)与抗原的亲和度记为f (ai (g)) ，<formula>formula see original document page 3</formula>其中，i大于等于1且小于等于当代抗体规模;③-6、根据当代抗体群中的各个抗体与抗原之间的亲和度，分别计算当代抗体群中的 各个抗体需克隆的克隆次数，对于当代抗体群中的第i个抗体，将其需克隆的克隆次数记 为NCi(g)，<formula>formula see original document page 3</formula>其中，y为区间内的随机 数，NCm^表示允许的最大克隆次数，NCm^ G [5，20]，norm()为归一化函数，n表示幂函数的 指数，其值为2，Nc。表示克隆基数，Nc。 G [4，6];然后利用各个抗体的克隆次数对当代抗体 群中的各个抗体进行克隆，得到克隆抗体群，克隆抗体群的行数为克隆抗体规模，克隆抗体 规模为当代抗体群中所有抗体的克隆次数的和，克隆抗体群的列数为Num，将克隆抗体群中 的第j个抗体记为a' j(g) ， j大于等于1且小于等于克隆抗体规模；③-7、对克隆抗体群中的各个抗体进行Q-变异操作，得到变异抗体群，变异 抗体群的行数为变异抗体规模，其大小与克隆抗体规模相同，变异抗体群的列数 为Num，将变异抗体群中的第j个抗体记为<formula>formula see original document page 3</formula>， 其中，Cl和C2均为亲和力学习因子，Cl和C2满足条件<form...

【专利技术属性】
技术研发人员：史旭华，俞海珍，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]