Metodologías de metamodelado para el diseño óptimo de amplificadores de bajo ruido
Autores: Garbaya, Amel; Kotti, Mouna; Fakhfakh, Mourad; Tlelo-Cuautle, Esteban
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Metodologías de metamodelado para el diseño óptimo de amplificadores de bajo ruido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Optimización
LNAs
Técnicas de metamodelado
Kriging
Optimización por enjambre de partículas
Amplificadores CMOS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo tratamos el dimensionamiento óptimo de amplificadores de bajo ruido (LNAs) utilizando técnicas de metamodelado recién propuestas. El objetivo principal es construir metamodelos de las principales actuaciones de los LNAs (a saber, el tercer punto de intercepción (IIP3), los parámetros de dispersión (S) y la figura de ruido (NF)) y utilizarlos dentro de un núcleo de optimización para maximizar las actuaciones de los circuitos. Se utiliza la técnica de modelado de aproximación kriging para construir estos modelos. La técnica de optimización de enjambre de partículas (PSO) se considera como la metaheurística de optimización. Se consideran dos amplificadores CMOS: un LNA UMTS y un LNA multiestandar. Los resultados obtenidos muestran que, en las frecuencias de trabajo consideradas, el primer LNA presenta a 2,14 GHz una figura de ruido de 1,30 dB, un S de 16,01 dB, un S de -12,60 dB y un IIP3 de 8,30 dBm. A 2 GHz, el segundo LNA tiene una figura de ruido de 1,24 dB, un S de 17,16 dB, un S de -13,74 dB y un IIP3 de 4,30 dBm. Se presentan comparaciones entre los resultados obtenidos utilizando los modelos construidos y los de la simulación para mostrar el acuerdo perfecto entre ellos.
Descripción
En este artículo tratamos el dimensionamiento óptimo de amplificadores de bajo ruido (LNAs) utilizando técnicas de metamodelado recién propuestas. El objetivo principal es construir metamodelos de las principales actuaciones de los LNAs (a saber, el tercer punto de intercepción (IIP3), los parámetros de dispersión (S) y la figura de ruido (NF)) y utilizarlos dentro de un núcleo de optimización para maximizar las actuaciones de los circuitos. Se utiliza la técnica de modelado de aproximación kriging para construir estos modelos. La técnica de optimización de enjambre de partículas (PSO) se considera como la metaheurística de optimización. Se consideran dos amplificadores CMOS: un LNA UMTS y un LNA multiestandar. Los resultados obtenidos muestran que, en las frecuencias de trabajo consideradas, el primer LNA presenta a 2,14 GHz una figura de ruido de 1,30 dB, un S de 16,01 dB, un S de -12,60 dB y un IIP3 de 8,30 dBm. A 2 GHz, el segundo LNA tiene una figura de ruido de 1,24 dB, un S de 17,16 dB, un S de -13,74 dB y un IIP3 de 4,30 dBm. Se presentan comparaciones entre los resultados obtenidos utilizando los modelos construidos y los de la simulación para mostrar el acuerdo perfecto entre ellos.