M.Sc. thesis - Fei

3.4.2.2 A abordagem de KRUISKAMP; LEENAERTS: “DARWIN”
Kruiskamp e Leenaerts (1995) desenvolveram uma ferramenta para síntese de Amplificadores
Operacionais em tecnologia CMOS chamada “DARWIN”, capaz de otimizar a topologia e o
dimensionamento de componentes ao mesmo tempo utilizando um GA. A topologia do Amplificador
Operacional nesta abordagem é separada em três blocos de construção:
a) um estágio amplificador de entrada;
b) um estágio amplificador intermediário (opcional);
c) um estágio amplificador de saída (opcional).
Por meio de uma matriz de construção, ilustrada na Tabela 3.5, identifica-se uma topologia
válida para o amplificador. A marcação X na posição (i, j) significa que o bloco i deve ser sucedido
pelo bloco j.
Tabela 3.5: Matriz de construção de topologias de amplificadores operacionais utilizada por
Kruiskamp e Leenaerts (1995).
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 X X X X 1.entrada
2 X X X 2.nMOS par dif. (simples)
3 X X X 3.pMOS par dif. (simples)
4 X X X 4.nMOS folded cascode
5 X X X 5.pMOS foldec cascode
6 X X X X 6.nMOS CS
7 X X X X 7.pMOS CS
8 X X X X 8.nMOS CS (level shift)
9 X X X X 9.pMOS CS (level shift)
10 X 10.nMOS source follower
11 X 11.pMOS source follower
12 X 12.classe AB buffer saída
13.saída
Após a determinação da topologia, “DARWIN” realiza uma verificação de violação de restrições:
transistores em saturação, ganho mínimo, margem de fase, slew rate mínimo e frequência de
ganho unitário mínima. Estas restrições são utilizadas para construir analiticamente uma equação
linearizada da topologia do amplificador operacional, utilizando como variáveis os parâmetros
de largura (Wi) e comprimento (Li) de canal. Esta equação, chamada de vetor α, satisfaz a todas
as restrições para valores de αi não negativos. Limitando o espaço de busca, o algoritmo utiliza
somente os valores ’0’ e ’1’, que constituem a representação binária de um GA. A Equação 3.14
mostra como exemplo uma saída do modelo e um vetor α para um bloco de construção de um OTA,
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