Evolution of transistor circuits [Elektronische Ressource] / presented by Martin Albrecht Trefzer

DISSERTATIONsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof theRuperto-Carola-University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byDipl.-Phys. Martin Albrecht Trefzerborn in Lo¨rrach, GermanyDate of oral examination: 13.12.2006Evolution of Transistor CircuitsReferees: Prof. Dr. Karlheinz MeierProf. Dr. Fred A. HamprechtEvolution von Transistor SchaltungenDer Entwurf von analogen Schaltungen ist ein Bereich der Elektronikentwicklung, der dem Entwickler ein hohesMaß an Wissen und Kreativita¨t beim Lo¨sen von Problemen abverlangt. Bis heute gibt es nur rudimenta¨re analy-tische Lo¨sungen um die Bauteile von Schaltungen zu dimensionieren. Motiviert durch diese Herausforderungen,konzentriert sich diese Arbeit auf die automatische Synthese analoger Schaltungen mit Hilfe von Evolutiona¨renAlgorithmen. Als analoges Substrat wird ein field programmable transistor array (FPTA) benutzt, das ein Feld vonkonfigurierbaren Transistoren zur Verfu¨gung stellt. Der Einsatz von echter Hardware bietet zwei Vorteile: erstensko¨nnen entstehende Schaltungen schneller getestet werden als mit einem Simulator und zweitens funktionieren diegefundenen Schaltungen garantiert auf einem echten Chip. Softwareseitig eignen sich Evolutiona¨re Algorithmenbesonders gut fu¨r die Synthese analoger Schaltungen, da sie keinerlei Vorwissen u¨ber das Optimierungsproblembeno¨tigen.