Elektronik Devrelerin Optimizasyonu



Benzer belgeler
AREL ÜNİVERSİTESİ DEVRE ANALİZİ

Hazırlayan. Bilge AKDO AN

Şekil 5.1 Opamp Blok Şeması ve Eşdeğer Devresi

ĠġLEMSEL KUVVETLENDĠRĠCĠLERĠN DOĞRUSAL UYGULAMALARI. NOT: Devre elemanlarınızın yanma ihtimallerine karşın yedeklerini de temin ediniz.

YÜKSEK BAŞARIMLI İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİ TASARIMI VE UYGULAMALARI

T.C. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLİŞİM SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK LABORATUVARI-II DENEY RAPORU

Sahada Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA) Sayısal CMOS Tümdevre Tasarımı Y. Fırat Kula

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

llı Algoritmalar ile Elektronik Devre Tasarımı

Bölüm 14 Temel Opamp Karakteristikleri Deneyleri

Yeni Yüksek Başarımlı CMOS Üçüncü Kuşak Akım Taşıyıcı (CCIII)

Deney 2: FARK YÜKSELTEÇ

ENTEGRELER (Integrated Circuits, IC) Entegre nedir, nerelerde kullanılır?...

YENİ BİR BİPOLAR DEĞİŞTiRİLMİŞ ÜÇÜNCÜ KUŞAK AKIM TAŞIYICI (MCCIII) YAPISI, KARAKTERİZASYONU VE UYGULAMALARI

Akım Modlu Çarpıcı/Bölücü

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

BÖLÜM 2 İKİNCİ DERECEDEN FİLTRELER

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Öğrenci No Ad ve Soyad İmza DENEY 3. Tümleşik Devre Ortak Source Yükselteci

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTUSÜ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİMDALI. I. GENEL BİLGİLER Ders Adı

SAYISAL UYGULAMALARI DEVRE. Prof. Dr. Hüseyin EKİZ Doç. Dr. Özdemir ÇETİN Arş. Gör. Ziya EKŞİ

Karadeniz Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Elektronik Laboratuvarı I İŞLEMSEL YÜKSELTECİN TEMEL ÖZELLİKLERİ VE UYGULAMALARI

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK LAB 1 DERSİ İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİ 1 DENEYİ. Amaç:

Fırat Kaçar 1, Hakan Kuntman 2. Mühendislik Fakültesi, İstanbul Üniversitesi, 34320, Avcılar, İstanbul

1. DÖNEM Kodu Dersin Adı T U K. Matematik II Mathematics II (İng) Fizik I Bilgisayar Programlama I (Java) Computer Programming I (Java) (İng)

123 KARAR DİYAGRAMI İLE GEÇİŞ TRANSİSTÖRLÜ CMOS DEVRE SENTEZİ VE 4 BİT TOPLAYICI UYGULAMASI

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS. Doğrusal Entegre Devreler EEE

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

2017 MÜFREDATI MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİM PLANI

TIQ TABANLI 8 BİT FOLDING A/D DÖNÜŞTÜRÜCÜ TASARIMI

Elektron tüplerinden tek kırmıkta kamera ya... DRAM yapılarında tek kırmıkta Gigabit devri!..

YÜKSEKÖĞRETİM KURULU PROFESÖR : MARMARA EĞİTİM KÖYÜ MALTEPE İSTANBUL

Gömülü Sistemler. (Embedded Systems)

SAYISAL İŞARET VE GEÇİŞ SÜRELERİNİN ÖLÇÜLMESİ

FAZ KİLİTLEMELİ ÇEVRİM (PLL)

DENEY NO : 1 DENEY ADI : RF Osilatörler ve İkinci Dereceden Filtreler

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK SİSTEMLER LABORATUVARI 1 OPAMP DEVRELERİ-1

DENEY 3: DTMF İŞARETLERİN ÜRETİLMESİ VE ALGILANMASI

BÖLÜM Mikrodenetleyicisine Giriş

PSpice Simülasyonu. Hazırlayan : Arş. Gör. Cenk DİNÇBAKIR

Algılayıcılar (Sensors)

Bölüm 10 İşlemsel Yükselteç Karakteristikleri

BÖLÜM 2 SAYI SİSTEMLERİ

Bölüm 12 İşlemsel Yükselteç Uygulamaları

T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI I

Data Communications. Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. 5. Analog veri iletimi

BBO Algoritmasının Optimizasyon Başarımının İncelenmesi Optimization Performance Investigation of BBO Algorithm

Sayısal Tümleşik Devreler ve Sistemler (EE 312) Ders Detayları

ELE 201L DEVRE ANALİZİ LABORATUVARI

OPTİMUM GÜÇ AKIŞININ YAPAY ARI KOLONİSİ İLE SAĞLANMASI

DAĞILMIŞ PARAMETRELİ KUVVETLENDİRİCİNİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIMI

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

CMOS OTA EŞİK ALTI ÇALIŞMA GÜVENİLİRLİĞİ

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK LABORATUVARI-II DENEY RAPORU AKTİF FİLTRELER

DENEY-4 İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİLERİN DOĞRUSAL UYGULAMALARI

TECO N3 SERİSİ HIZ KONTROL CİHAZLARI

Zeki Optimizasyon Teknikleri

BÖLÜM 1 RF OSİLATÖRLER

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AKIM MODLU İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİ TASARIMI VE UYGULAMALARI

1. YARIYIL / SEMESTER 1 2. YARIYIL / SEMESTER 2

1. SAYISAL SİSTEMLERE GİRİŞ

VE DEVRELER LOJİK KAPILAR

BAS T VE KULLANI LI B R AKIM LEMSEL KUVVETLEND R C S TASARIMI

Kocaeli Üniversitesi {kudret.sahin1, oktay, Şekil 1: Paralel A / S dönüştürücünün genel gösterimi

OPAMPLAR OPERASYONEL KUVVETLENDİRİCİLER

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ. DİNAMİK SİSTEMLERİN MODELLENMESİ ve ANALİZİ

Optik Filtrelerde Performans Analizi Performance Analysis of the Optical Filters

Deney 3: Opamp. Opamp ın (işlemsel yükselteç) çalışma mantığının ve kullanım alanlarının öğrenilmesi, uygulamalarla pratik bilginin pekiştirilmesi.

7. Yayınlar 7.1. Uluslararası Hakemli Dergilerde Yayınlanan Makaleler

OP-AMP UYGULAMA ÖRNEKLERİ

Ders İçerik Bilgisi. Dr. Hakan TERZİOĞLU Dr. Hakan TERZİOĞLU 1

SAYISAL VLSI SİSTEM TASARIM AKIŞI

ĐŞLEMSEL YÜKSELTEÇLER

YÜKSEK HIZLI DEVRE TASARIMINDA KARŞILAŞILAN GÜÇLÜKLER

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ SİVİL HAVACILIK ANABİLİM DALI YENİ DERS ÖNERİSİ/ DERS GÜNCELLEME

BİRİNCİ DERECEDEN ELEKTRONİK AYARLANABİLİR ALÇAK GEÇİREN SÜZGECİN LOGARİTMİK ORTAMDA TASARIMI

Yarıiletken Elemanların ve Düzenlerin Modellenmesi

Bölüm 3. Sayısal Elektronik. Universal (Genel) Geçitler 10/11/2011 TEMEL MANTIK GEÇİTLERİ. Temel Mantık Geçitleri. Temel Mantık Geçitleri

Şekil 1. Geri beslemeli yükselteçlerin genel yapısı

BİL 201 Boole Cebiri ve Temel Geçitler (Boolean Algebra & Logic Gates) Bilgisayar Mühendisligi Bölümü Hacettepe Üniversitesi

6. Bölüm: Alan Etkili Transistörler. Doç. Dr. Ersan KABALCI

DENEYİN AMACI: Bu deneyde MOS kuvvetlendiricilerden ortak kaynaklı ve ortak akaçlı devreler incelenecektir.

1. YARIYIL / SEMESTER 1 2. YARIYIL / SEMESTER 2

RF MİKROELEKTRONİK GÜRÜLTÜ

Temel Mikroişlemci Tabanlı Bir Sisteme Hata Enjekte Etme Yöntemi Geliştirilmesi. Buse Ustaoğlu Berna Örs Yalçın

90 kw kw YENİ SERİ EKO PLUS

ELM019 - Ölçme ve Enstrümantasyon 3

1. LİNEER PCM KODLAMA

Kaotik Tabanlı Diferansiyel (Farksal) Gelişim Algoritması

Voltage Mode Second Order Filters Design with Inverting Current Conveyor

Bölüm 14 FSK Demodülatörleri

SAYISAL TASARIM. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı

BLM 221 MANTIK DEVRELERİ

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

İletişim Ağları Communication Networks

İÇİNDEKİLER. 1-1 Lojik ve Anahtara Giriş Lojik Kapı Devreleri... 9

YENİLENEBİLİR ENERJİ EĞİTİM SETİ

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Transkript:

Elektronik Devrelerin Optimizasyonu Arş. Gör. Dr. Revna ACAR VURAL 22.04.2013 Elektronik Devre Tasarım Problemi Elektronik devrelerin tasarımı maddi yükümlülüğü yüksek bilimsel çalışma gerektirir. Tasarım için ayrılan zaman, yüksek sayıda eleman içeren sistemler için yıllar alabilmektedir. Lineer olmayan sistemleri tanımlamak için kullanılan devre denklem takımları da lineer olmayacağı için ağır hesap yükü gerektirmektedir. Her tasarımcı tasarlayacağı devrenin hangi koşullarda çalışacağına dair bir takım kriterler belirlemelidir. Devre tasarım parametreleri ile tanımlanan bu kriterler birbiri ile çelişebilir.

Parametreler ve Performans Tanımlamaları Optimizasyon nedir? Elektronik devre tasarım kalitesinin performans, güvenilirlik ve maliyet açısından iyileştirilmesidir.

Optimizasyon Süreci Sınır koşulları ve tasarım kriterleri belirlenir Tasarım parametrelerini içeren CF oluşturulur. Tasarım parametrelerinin başlangıç değerleri atanır Güncellenen değerler ile CF hesaplanır Güncel CF< Hedef Evet CF değeri hesaplanır Optimizasyon metodunun güncelleme işlemleri yapılır Hayır Optimum tasarım için gerekli tasarım parametreleri elde edilir SON Hayır Sınır değerler sağlanıyor mu? Evet Optimizasyon ile Hedeflenenler Daha yüksek güvenilirlik: Dış koşullardaki (sıcaklık, nem, vs) ani ve/veya şiddetli değişime rağmen devrenin yüksek doğrulukla çalışabilmesi. Daha küçük toplam alan: Transistör boyutlarının azaltılması ve serimin daha az alan kaplaması Daha düşük güç tüketimi: Daha uzun pil ömrü ve daha az ısınma problemi Daha yüksek performans: Kazancın, band genişliğinin, giriş ve çıkış aralığının arttırılma, gürültü ve besleme gerilimi etkilerine daha az duyarlı olması. Daha düşük maliyet: Devrenin tasarım aşamasından üretimine kadar olan süreçteki hem maliyet hem zaman gibi giderlerin düşürülmesi

Elektronik Devrelerde Optimizasyon En uygun devre topolojisi seçimi Optimum eleman boyutlandırma Serim optimizasyonu

Elektronik Devre Optimizasyon Araçları Tool Synthesis Method Error Synthesis Time IDAC Equation-based 15% Few seconds OASYS Equation-based 25% Few seconds ISAID Equation-based + post optimization 14% Not reported STAIC Equation-based 24% 3 min DELIGHT.SPICE Optimization-based (Circuit simulator) 0% 18 h MEALSTROM Optimization-based (Circuit simulator) 0% 3.6 h ASTRX/OBLX Optimization-based (AWE + equations) 30% 11.8 h OPASYN Optimization-based (equations) 20% 1 min ASLIC Equation-based 15-20% Few seconds --Optimum Eleman Boyutlandırma Çalışmaları-- Analog Devrelerde Optimizasyon Analog Ayrık Devrelerde Optimizasyon Filtre Devrelerinde Pasif Eleman Seçimi Analog Entegre Devrelerde Optimizasyon CMOS İşlemsel Kuvvetlendirici Tasarımı Sayısal Devrelerde Optimizasyon Sayısal Ayrık Devrelerde Optimizasyon İşlevsel Lojik Devre Oluşturma Sayısal Tümleşik Devrelerde Optimizasyon Lojik Kapıların Boyutlandırılması FPGA Optimizasyonu

Analog Ayrık Devrelerde Optimizasyon Filtre Devrelerinde Pasif Eleman Seçimi Problem Tanımı: Hedef kriterleri (köşe frekans ve kalite faktörü değerlerini) minimum hata ile sağlayacak, endüstriyel üretim serileri ile uyumlu eleman değerlerine sahip filtre devresi tasarımı Eleman Değerleri: (Üretim Serileri: E12, E24, E48, E96, E192) + (Dekat Aralığı : 1kΩ-1MΩ, 1nF-1µF) Geleneksel Yöntem: Eleman değerlerinin hesabı tasarım kriter formüllerine göre hesaplanır. Birbirine eşit seçilen bazı ayrık eleman değerlerine bağlı olarak elde edilen diğer değerler, üretim serisi değerleri ile örtüşmeyebilir. Devrenin performansı, seçilen en yakın tercih edilen değerlere bağlı olarak düşebilir ve hata değerinin artmasına sebep olur Filtre Devrelerinde Pasif Eleman Seçimi VCVS Butterworth Aktif Filtre Tasarım Denklemleri :

VCVS Butterworth Aktif Filtre Tasarım Kriterleri : E12 serisine uygun ayrık eleman değerleri : ω c1, ω c2 = 10k rad/sn Direnç (Ω) Kapasite (pf) Q 1 = 1/0.7654 Q 2 = 1/1.8478 X 1 1000 1k 10000 10k 100000 100k 1000 1nF 10000 10nF 100000 100nF 1.2 1.2k 12k 120k 1.2nF 12nF 120nF Tasarım Denklemleri : 1.5 1.8 1.5k 1.8k 15k 18k 150k 180k 1.5nF 1.8nF 15nF 18nF 150nF 180nF 2.2 2.2k 22k 220k 2.2nF 22nF 220nF 2.7 2.7k 27k 270k 2.7nF 27nF 270nF 3.3 3.3k 33k 330k 3.3nF 33nF 330nF 3.9 3.9k 39k 390k 3.9nF 39nF 390nF 4.7 4.7k 47k 470k 4.7nF 47nF 470nF 5.6 5.6k 56k 560k 5.6nF 56nF 560nF 6.8 6.8k 68k 680k 6.8nF 68nF 680nF 8.2 8.2k 82k 820k 8.2nF 82nF 820nF VCVS Butterworth Aktif Filtre Optimizasyonu ** Tasarım kriterleri ve denklemleri, tasarım parametrelerinin alabileceği değer aralığı ve varsa tasarımcı tarafından yapılan diğer tanımlamalar ve kısıtlar optimizasyon programına tanıtılır. Optimizasyon algoritması toplam hata değerini minimize edecek ayrık eleman değerlerini bulur. ** Vural R.A. et al. (2012), Performance Evaluation of Evolutionary Algorithms for Optimal Filter Design IEEE Transactions on Evolutionary Computation, vol:16, issue:1, pp:135-147.

--Optimum Eleman Boyutlandırma Çalışmaları-- Analog Devrelerde Optimizasyon Analog Ayrık Devrelerde Optimizasyon Filtre Devrelerinde Pasif Eleman Seçimi Analog Entegre Devrelerde Optimizasyon CMOS İşlemsel Kuvvetlendirici Tasarımı Sayısal Devrelerde Optimizasyon Sayısal Ayrık Devrelerde Optimizasyon İşlevsel Lojik Devre Oluşturma Sayısal Tümleşik Devrelerde Optimizasyon Lojik Kapıların Boyutlandırılması FPGA Optimizasyonu Analog Entegre Devrelerde Optimizasyon CMOS İşlemsel Kuvvetlendirici Tasarımı Problem Tanımı: Hedef kriterleri (güç tüketimi, kazanç, CMRR, PSRR, Faz marjini, vs ) ve tasarım parametre kısıtlarını sağlayacak, minimum MOS alanı kaplayacak işlemsel yükselteç tasarımı MOSFET W,L Değerleri: 100 (W/L) 1..8 2, (L 1..8 =2 µm), W>=2*L Spesifikasyonlar Ortak Mod Bastırma Oranı (CMRR) AC Karakteristikler (A v, ω -3dB, f t, f -3dB ) Giriş Ofset Gerilimi (V os ) Faz Marjini ( o ) Yükselme eğimi (SR) Giriş Ortak Mod Aralığı (ICMR) Güç Tüketimi (P diss ) Güç Kaynağı Bastırma Oranı (PSRR)

İki katlı işlemsel kuvvetlendirici C c > (2.2/10)C L gm ( / ) ( / ) 6 W6 L6 = W4 L4 g m4 g 10g m6 m1 g ( W / L ) = ( W / L ) = m1 1 1 2 2 ' 2K1I1 2 g m6 ( W6 / L6 ) = ( W4 / L4 ) g m4 g = 2 K ( W / L ) I ' m4 4 4 4 d 4 6 W7 L7 = W5 L5 I 5 ( / ) ( / ) I I d5 =C c *SR ( W / L ) = ( W / L ) = m1 1 1 2 2 ' 2K1I1 g 2 g ( / ) ( / ) I 6 W7 L7 = W5 L5 I 5 2 gm6 Id 6 = ' 2 K6( W6 / L6 ) m1 = 2π ftcc Tasarım Denklemleri 1) Cc nin minimum değerini belirle. C c > (2.2/10)C L 2) SR i sağlayacak I d5 (I ss ) değerini belirle. I d5 =C c *SR 3) Farksal katın geçiş iletkenliği değerini kullanarak W 1 /L 1 (W 2 /L 2 )değerini bul 4) ICMR üst sınır değerini sağlayan minimum W 3 /L 3 (W 4 /L 4 ) değerini bul. 5) ICMR alt sınır değerini sağlayan minimum W 5 /L 5 (W 8 /L 8 ) değerini bul. 6) Denge koşullarına göre W 6 /L 6 değerini bul. 7) İstenen akım oranlarına göre (W 7 /L 7 ) değerini bul. 8) Hedef kazanç ve güç tüketimi değerlerinin sağlandığını kontrol et. 9) Tasarım parametrelerinin tam değerlerinin kullanıldığı CF<Hedef Hata olana kadar iterasyonlara devam et.

2 Katlı İşlemsel Yükselteç Tasarım Kriterleri : Algoritma Giriş Çıkış Bilgileri SR 10V/µs (CL=10pF) f t 3MHz (CL=10pF) Av> 1000 V/V -1.5V ICMR 2V P diss 2.5mW Area 300µm 2 Toplam MOS Transistör Alanı : CF = T ( W( k ) xl( k ) ) k = 1 CF Bileşenleri V dd, V ss V tn, V tp µ n C ox, µ p C ox λ n,λ p C c,c L (W/L) 1..8 f t V IC(max), V IC(min) SR P diss A v Bilgi Tasarımcı tarafından belirlenir. Fabrikasyon teknolojisine bağımlı (TSMC 0.35 µm) Optimizasyon algoritması, spec leri sağlayacak minimum alana sahip devrenin MOS boyutlarını verir. Giriş/Çıkış GİRİŞ ÇIKIŞ Vektörel Bilgi: x = [SR, C L, A v,f t,v icmin, Vi cmax, P diss ] Toplam Alan

İşlemsel Kuvvetlendirici Optimizasyonu ** Two-stage Operational Amplifier Design Criteria Specifications Convex Optimization PSO (SPICE Simulator) [**] Output Capacitance (pf) 10 3 10 Slew Rate (V/µs) 10 88 11.13 Power Dissipation (µw) 2500 5000 2370 Phase Margin ( o ) >45 60 66.55 Unity Gain Bandwidth (MHz) 3 86 5.32 Gain (db) > 60 89.2 63.8 Vic min (V) -1.5 - -0.8 Vic max (V) 2-1.75 CMRR (db) > 60 92.5 83.74 PSRR + (db) >70 116 78.27 PSRR - (db) >70 98.4 93.56 Total Area (m 2 ) <3x10-10 82x10-10 2.65x10-10 ** Vural R.A., Yildirim T., (2012), Analog Circuit Sizing via Swarm Intelligence, (Article In Press), AEU - International Journal of Electronics and Communications, Elsevier. --Optimum Eleman Boyutlandırma Çalışmaları-- Analog Devrelerde Optimizasyon Analog Ayrık Devrelerde Optimizasyon Filtre Devrelerinde Pasif Eleman Seçimi Analog Entegre Devrelerde Optimizasyon CMOS İşlemsel Kuvvetlendirici Tasarımı Sayısal Devrelerde Optimizasyon Sayısal Ayrık Devrelerde Optimizasyon İşlevsel Lojik Devre Oluşturma Sayısal Tümleşik Devrelerde Optimizasyon Lojik Kapıların Boyutlandırılması FPGA Optimizasyonu

Sayısal Ayrık Devrelerde Optimizasyon İşlevsel Lojik Devre Oluşturma Lojik fonksiyonu karmaşık, giriş ve çıkış sayısı büyük tasarımlarda, Karnaugh haritası gibi yöntemler kullanılmaz. Basit donanımsal gerçeklemeler için fonksiyonu yerine getirecek minimum sayıda lojik kapı içeren kombinezonsal devreler tercih edilir. İşlevsel Lojik Devre Oluşturma (2) GA PSO DEPSO ** P. Moore and G. K. Venayagamoorthy, (2006)"Evolving digital circuits using hybrid particle swarm optimization and differential evolution," Int. Journal of Neural Syst., vol. 16, no. 3, pp. 163-177.

İşlevsel Lojik Devre Oluşturma (3)** ** P. Moore and G. K. Venayagamoorthy, (2006)"Evolving digital circuits using hybrid particle swarm optimization and differential evolution," Int. Journal of Neural Syst., vol. 16, no. 3, pp. 163-177. --Optimum Eleman Boyutlandırma Çalışmaları-- Analog Devrelerde Optimizasyon Analog Ayrık Devrelerde Optimizasyon Filtre Devrelerinde Pasif Eleman Seçimi Analog Entegre Devrelerde Optimizasyon CMOS İşlemsel Kuvvetlendirici Tasarımı Sayısal Devrelerde Optimizasyon Sayısal Ayrık Devrelerde Optimizasyon İşlevsel Lojik Devre Oluşturma Sayısal Tümleşik Devrelerde Optimizasyon Lojik Kapıların Boyutlandırılması FPGA Optimizasyonu

Sayısal Entegre Devrelerde Optimizasyon Lojik Kapıların Boyutlandırılması-1 ** Optimizasyon Problemi ** S. P. Boyd, S.J. Kim, D. D. Patil, and M. A. Horowitz, (2005) Digital circuit optimization via geometric programming, Operations Reserach., vol. 53, no. 6, pp. 899 932. Lojik Kapıların Boyutlandırılması-2** Klasik çok girişli lojik kapılar, çıkışta değişime sebep olan girişe bağlı olmaksızın aynı giriş çıkış gecikmesine sahip olacak şekilde tasarlanır. Aktif güç tüketimini minimize etmek için Değişken Giriş Gecikmesine (VID) sahip lojik kapılar tercih edilir. Bu kapılar farklı giriş-çıkış yolları için farklı gecikmeler sağlar. Kapı içindeki herhangi iki yol arasındaki en yüksek gecikme farkı : u b ** T. Raja, V. D. Agrawal, and M. L. Bushnell, (2006), "Transistor sizing of logic gates to maximize input delay variability," Journal of Low Power Electronics, vol. 2, no. 1, pp. 121-128

--Optimum Eleman Boyutlandırma Çalışmaları-- Analog Devrelerde Optimizasyon Analog Ayrık Devrelerde Optimizasyon Filtre Devrelerinde Pasif Eleman Seçimi Analog Entegre Devrelerde Optimizasyon CMOS İşlemsel Kuvvetlendirici Tasarımı Sayısal Devrelerde Optimizasyon Sayısal Ayrık Devrelerde Optimizasyon İşlevsel Lojik Devre Oluşturma Sayısal Tümleşik Devrelerde Optimizasyon Lojik Kapıların Boyutlandırılması FPGA Optimizasyonu FPGA Mimarisi Programlanabilir mantık blokları (CLB), ara bağlantılar içerisine gömülüşekilde bulunur. Programlanabilir mantık bloklarının yapılandırılması ve bu bloklar arasındaki iletişim ara bağlantılar sayesinde gerçekleşir. Giriş çıkış blokları, ara bağlantılar ile bütünleşmiş devrenin paket bacakları arasındaki ilişkiyi sağlar.

FPGA Optimizasyonu Yerleşim Problemi: Lojik blokların fiziksel düzenlenmesidir. FPGA performansını belirler. Yönlendirme Problemi: CLB I/O Bloklar ile metal hatların arabağlantı işlemidir. Gecikmelerin minimize edilmesi gerekir. PSO Tabanlı FPGA Yerleşimi ve Yönlendirmesi** Xilinx FPGA üzerindeki 4 bit ALU uygulaması 196 CLB: 14x14matris / ALU uygulaması için 13 CLB kullanılıyor. PSO, CLBler arasındaki bağlantı uzunlarını minimize etmiştir. İlk Durum Son Durum ** Venu G. Gudise, Ganesh K. Venayagamoorthy. (2004) FPGA Placement and Routing Using Particle Swarm Optimization, Proc. of IEEE Computer Soc. Ann. Symp. on VLSI, pp.307-308.

Sorularınız. Arş. Gör. Dr. Revna ACAR VURAL Elektronik ve Haberleşme Müh. Böl. Elektronik A. B. D racar@yildiz.edu.tr