Otimização de amplificadores operacionais CMOS por metaheurísticas (2014)
- Authors:
- USP affiliated author: TORRES, OTAVIO HENRIQUE BARBOSA - EESC
- School: EESC
- Subject: CIRCUITOS INTEGRADOS MOS
- Keywords: Amplificadores operacionais,; Cicuitos integrados MOS; MOS integrated circuits; Metaheuristic; Metaheurísticas; Operational amplifier; Optimization; Otimização
- Language: Português
- Abstract: O projeto de circuitos analógicos é uma tarefa considerada complicada, visto que no processo estão envolvidas diversas variáveis, como dimensões de transistores e de elementos passivos, como resistores e capacitores, e especificações. O projeto de um circuito visa atingir valores para parâmetros de desempenho como, por exemplo, ganho, velocidade, e potência. As técnicas utilizadas para a realização dessa tarefa envolvem a obtenção de modelos matemáticos, que descrevem o comportamento físico aproximado do circuito, e a simulação, a fim de verificar e melhorar os resultados. Todo o procedimento, contudo, é custoso, lento e muitas vezes não leva a resultados satisfatórios. Com a finalidade de contornar esse cenário negativo, surge a ideia de desenvolver um programa que auxilie no projeto e otimização de amplificadores operacionais. Neste trabalho, foi desenvolvida uma plataforma de otimização de amplificadores operacionais que aplica algoritmos metaheurísticos, Algoritmo Genético, Enxame de Partículas e Recozimento Simulado, e simuladores elétricos, HSpice e Eldo. Para o projeto são analisados o ganho diferencial, ganho de modo comum, frequência e fase de ganho unitário, slew rate, potência DC consumida, offset de entrada, ruído de saída, estado de operação de transistores e o efeito das variações nas fontes de alimentação. Testes de projeto foram realizados com quatro topologias de amplificadores, utilizando a tecnologia CMOS 0,35µm AMS (AustriaMicroSystem). Um dos amplificadores projetados atingiu ganho diferencial de 81 dB, CMRR de 66 dB, frequência de ganho unitário de 10 MHz, margem de fase de 60¦, slew rate de 7,0 V/µs, potência DC de 50 µW, offset sistemático de entrada de 64 µV, ruído na entrada de 3,3 µVrms e PSRR de 84 dB para carga capacitiva de 1,0 pF e tensão de alimentação de 3,0 V. O desempenho dos três algoritmos étambém comparado, revelando a superioridade do Enxame de Partículas em relação aos demais. Os resultados atingidos durante o trabalho mostram a eficácia de metaheurísticas na otimização de amplificadores operacionais CMOS
- Imprenta:
- Place of publication: São Carlos
- Date published: 2014
-
ABNT
TORRES, Otávio Henrique Barbosa. Otimização de amplificadores operacionais CMOS por metaheurísticas. 2014. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/65fe7f07-1664-4676-8393-f66fb6069288/Torres_Otavio_Henrique_Barbosa.pdf. Acesso em: 08 maio 2024. -
APA
Torres, O. H. B. (2014). Otimização de amplificadores operacionais CMOS por metaheurísticas (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/65fe7f07-1664-4676-8393-f66fb6069288/Torres_Otavio_Henrique_Barbosa.pdf -
NLM
Torres OHB. Otimização de amplificadores operacionais CMOS por metaheurísticas [Internet]. 2014 ;[citado 2024 maio 08 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/65fe7f07-1664-4676-8393-f66fb6069288/Torres_Otavio_Henrique_Barbosa.pdf -
Vancouver
Torres OHB. Otimização de amplificadores operacionais CMOS por metaheurísticas [Internet]. 2014 ;[citado 2024 maio 08 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/65fe7f07-1664-4676-8393-f66fb6069288/Torres_Otavio_Henrique_Barbosa.pdf
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