Analyse et synthèse statistiques des circuits électroniques : mise en œuvre du simulateur ouvert SPICE-PAC et de la méthode du recuit simule

par Ahmed Zebbache

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Patrick Siarry.

Soutenue en 1996

à Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris .

mots clés

• Fabrication microélectronique
• Optimisation
• Rendement de fabrication
• Simulation
• Centrage des circuits
• Spice
• Microelectronic fabrication
• Optimization
• Centering circuit
• Statistique
• Monte-Carlo, Méthode de
• Recuit simulé (mathématiques)

Résumé

Dans la conception des circuits électroniques les variations statistiques des valeurs des paramètres des circuits doivent être prises en compte car elles ont un impact sur la qualité des circuits fabriques. Ces fluctuations statistiques essentiellement dues au processus de fabrication des tolérances, induisent des variations dans les réponses des circuits fabriqués. Le rendement de fabrication, qui est la proportion des circuits fabriqués répondant à un ensemble de contraintes d'acceptabilité spécifiées par le concepteur, est d'un intérêt considérable. Obtenir un rendement acceptable est l'un des principaux objectifs d'un concepteur de circuits électroniques. La méthode de Monte-Carlo a été utilisée pour simuler les variations dans les paramètres des composants ainsi que pour estimer le rendement de fabrication. Cette méthode est choisie a cause de sa généralité et de sa faible dépendance des variables stochastiques. Un programme fondée sur cette méthode a été élaboré et couplé au simulateur SPICE-PAC dont la structure modulaire se prête mieux aux exigences de l'analyse statistiques. Lorsque le rendement de fabrication est faible, il est nécessaire de l'améliorer. C’est la méthode des centres de gravite qui a été utilisée pour optimiser le rendement. L’échantillonnage statistique est amélioré grâce à la méthode des points communs. Malgré que la méthode des centres de gravite soit robuste et d'une utilisation aisée, elle peut être piégée dans optimum local du rendement. Pour résoudre ce problème, nous avons propose une approche d'optimisation du rendement de fabrication qui combine la méthode des centres de gravite et la méthode du recuit simulé

Titre traduit

Statistical analysis and design of electronic circuits : the use of the SPICE-PAC open simulator and the simulated annealing method

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