The optimal design of an LNA by using of CAD tool based on the modified inclined planes system optimization | ||
| Engineering Management and Soft Computing | ||
| مقاله 1، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 15، مهر 2022، صفحه 1-15 اصل مقاله (1.91 M) | ||
| نوع مقاله: Original Article | ||
| نویسندگان | ||
| Najmeh Shahraki1؛ Ali Mohammadi* 2 | ||
| 1Ph.D. Student, Faculty of Electrical and Computer Engineering University of Birjand, Birjand, Iran. Email: sayyadi.najmeh@birjand.ac.ir | ||
| 2Instructor, Faculty of Engineering, Vahdat Institute of Higher Education, Torbat-e Jam, Iran. Email: mohammadi@vahdat.ac.ir | ||
| چکیده | ||
| Low Noise Amplifier (LNA) is the first critical and important element in the designing of analog VLSI systems and wireless communications technology. In this paper, in order to establish an appropriate trade-off between the contradictory design objectives of an LNA circuit and the improvement of its efficiency and optimality indexes, a Computer-Aided Design (CAD) tool has been used based on the use of soft computing techniques including meta-heuristic intelligent optimization methods. For this purpose, the intelligent sizing of circuit elements and the auto-circuit design have been implemented by a new and effective Multi-Objective version of the Modified Inclined Planes System Optimization (MOMIPO) algorithm. Output results, compared with other studies, indicate a desirable achievement of design characteristics and constraints along with a variety of responses in the form of a Pareto Front. The execution of optimizer algorithm in the MATLAB environment and circuit simulations has been performed using the HSPICE software. | ||
| کلیدواژهها | ||
| Multi-objective optimization؛ metha-heuristic method؛ LNA؛ CAD؛ MOMIPO | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| -طراحی بهینه LNA بواسطه بکارگیری ابزار CAD مبتنیبر بهینهسازی سیستم صفحات شیبدار بهبودیافته | ||
| نویسندگان [English] | ||
| نجمه صیادی شهرکی1؛ علی محمدی2 | ||
| 1دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران. رایانامه: sayyadi.najmeh@birjand.ac.ir | ||
| 2مربی، مهندسی برق، مؤسسه آموزش عالی وحدت، تربتجام، ایران. رایانامه: mohammadi@vahdat.ac.ir | ||
| چکیده [English] | ||
| تقویتکننده کمنویز LNA اولین عنصر بحرانی و مهم در طراحی سیستمهای VLSI آنالوگ و تکنولوژی ارتباط بیسیم است. جهت برقراری یک مصالحه مناسب بین اهداف طراحی متناقض مدار LNA و ارتقاء شاخصهای بهینگی و کارایی آن، در این مقاله از ابزار طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) مبتنی بر بهرهگیری از تکنیکهای محاسبات نرم نظیر روشهای بهینهسازی هوشمند فرا ابتکاری بهره گرفته شده است. بدینمنظور سایزبندی هوشمند عناصر مداری و طراحی خودکار مدار توسط نسخة چندهدفه جدید و مؤثر الگوریتم بهینهسازی سیستم صفحات شیبدار بهبودیافته (MOMIPO) اجرا شده است. نتایج خروجی در مقایسه با سایر پژوهشها نشانگر دستیابی مطلوب به شاخصهها و قیود طراحی در کنار ارائه مجموعه جوابهای متنوع در قالب جبهه پَرِتو میباشد. اجرای الگوریتم بهینهساز در محیط MATLAB و شبیهسازیهای مداری در نرمافزار HSPICE انجام شده است. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| بهینهسازی چندهدفه, روش فرا ابتکاری, LNA, CAD, MOMIPO | ||
| مراجع | ||
|
Shahraki, N. S., Mohammadi, A., Mohammadi-Esfahrood, S., & Zahiri, S. H. (2019). Improving the performance of analog integrated circuits using multi-objective metaheuristic algorithms. In 2019, 5th Conference on Knowledge Based Engineering and Innovation (KBEI) (pp. 822-826). IEEE DOI: https://doi.org/10.1109/KBEI.2019.8735091 Manjula, S., & Selvathi, D. (2015). Design and optimization of ultra low power low noise amplifier using particle swarm optimization. Indian Journal of Science and Technology, 8(36), 1-8. DOI: https://doi.org/10.17485/ijst/2015/v8i36/54954 Shams, M., Rashedi, E., & Hakimi, A. (2015). Clustered-gravitational search algorithm and its application in parameter optimization of a low noise amplifier. Applied Mathematics and Computation, 258, 436-453. DOI: https://doi.org/10.1016/j.amc.2015.02.020 Nakhaei, R., Almasinejad, P., & Zahabi, M. (2016). A simulation-based optimization of low noise amplifier design using PSO algorithm. International Journal of Computer Science and Network Security (IJCSNS), 16(5), 45. DOI: https://doi.org/10.5121/ijaia.2012.3407 Kumar, R., Rajan, A., Talukdar, F. A., Dey, N., Santhi, V., & Balas, V. E. (2017). Optimization of 5.5-GHz CMOS LNA parameters using firefly algorithm. Neural Computing and Applications, 28(12), 3765-3779. DOI: https://doi.org/10.1007/s00521-016-2267-y Dash, S., Joshi, D., Sharma, A., & Trivedi, G. (2018). A hierarchy in mutation of genetic algorithm and its application to multi-objective analog/RF circuit optimization. Analog Integrated Circuits and Signal Processing, 94(1), 27-47. DOI: https://doi.org/10.1007/s10470-017-1090-4 Liao, T., & Zhang, L. (2018). Efficient parasitic-aware hybrid sizing methodology for analog and RF integrated circuits. Integration, 62, 301-313. DOI: https://doi.org/10.1016/j.vlsi.2018.03.017 Mohammadi, A., & Zahiri, S. H. (2017). IIR model identification using a modified inclined planes system optimization algorithm. Artificial Intelligence Review, 48(2), 237-259. DOI: https://doi.org/10.1007/s10462-016-9500-z Mohammadi, A., Mohammadi, M., & Zahiri, S. H. (2018). Design of optimal CMOS ring oscillator using an intelligent optimization tool. Soft Computing, 22(24), 8151-8166 DOI: https://doi.org/10.1007/s00500-017-2759-4 Konak, A., Coit, D. W., & Smith, A. E. (2006). Multi-objective optimization using genetic algorithms: A tutorial. Reliability Engineering & System Safety, 91(9), 992-1007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ress.2005.11.018 Mozaffari, M. H., Abdy, H., & Zahiri, S. H. (2016). IPO: an inclined planes system optimization algorithm. Computing and Informatics, 35(1), 222-240. Hsu, M. T., Chang, Y. C., & Huang, Y. Z. (2013). Design of low power UWB LNA based on common source topology with current-reused technique. Microelectronics Journal, 44(12), 1223-1230. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mejo.2013.08.008 Baghbani, M., (2017). Designing an Optimum Low Noise Amplifier Using Heuristic Search Techniques. MS.c. Thesis, University of Birjand, Birjand, Iran. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.2004.827014 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,267 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 768 |
||