DE212022000032U1

DE212022000032U1 - Automatisches Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur

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Publication number: DE212022000032U1
Application number: DE212022000032.3U
Authority: DE
Original assignee: Southern University of Science and Technology
Current assignee: Southern University of Science and Technology
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2032-03-11
Also published as: US11640489B2; US20220414307A1

Abstract

Automatische Entwurfsvorrichtung für analoge Schaltungen basierend auf einer Baumstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Entwurfsvorrichtung die folgenden Komponenten umfasst:
eine Einstellungseinheit für Parameter zum Einstellen einer maximalen Höhe und Wachstumsrichtung der Baumstruktur,
eine Bestimmungseinheit für übergeordnete Knoten zum zufälligen Aufrufen eines Knotens aus einer Funktionsknotenbibliothek als ein übergeordneter Knoten,
eine Bestimmungseinheit für untergeordnete Knoten zum zufälligen Aufrufen eines Knotens als ein untergeordneter Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und einer Anschlussknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung,
eine Erzeugungseinheit für die Baumstruktur zum Bestimmen, dass eine Baumstruktur erzeugt wird, wenn der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist,
eine Überprüfungseinheit für die Baumstruktur zum Überprüfen der Baumstruktur,
eine Erzeugungseinheit für Schaltungstopologie und Geräteparameter zum Bestimmen, dass eine Schaltungstopologie und Geräteparameter erhalten werden, die den Schaltungsregeln entsprechen, wenn die Baumstruktur voreingestellte Bedingungen erfüllt, und
eine Erzeugungseinheit für analoge Schaltungen zum Weiterentwickeln der Schaltungstopologie und der Geräteparameter, um eine analoge Schaltung zu erzeugen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters bezieht sich auf das technische Gebiet des automatischen Schaltungsentwurfs, insbesondere auf ein automatisches Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur.
STAND DER TECHNIK
Der automatische Schaltungsentwurf hat immer mehr Aufmerksamkeit erregt. Die Automatisierung des analogen Schaltungsentwurfs ist aufgrund der komplexen Topologiestruktur und Parameterauswahl besonders herausfordernd. Es gibt viele Methoden, um die Automatisierung des analogen Schaltungsentwurfs zu untersuchen, einschließlich Methoden, die auf Domänenwissen, evolutionären bzw.
(weiter)entwickelten Algorithmen und simuliertem Glühen bzw. FEM-Simulation basieren. Auf Domänenwissen basierende Methoden haben einen hohen Bedarf an Schaltungswissen für Entwickler. Die Methode des simulierten Glühens bzw. der FEM-Simulation und der evolutionäre bzw. (weiter)entwickelte Algorithmus sind in automatischen Entwurfsschaltungen bzw. in der automatischen Schaltungsentwicklung aufgrund ihrer Eigenschaft, nicht auf Domänenwissen angewiesen zu sein, weit verbreitet. Die genetische Programmierung stellt eine Art von evolutionären bzw.
(weiter)entwickelten Algorithmen dar. Als globaler Optimierungssuchalgorithmus ist sie einfach, universell und robust und weist eine starke Fähigkeit zur Lösung nichtlinearer komplexer Probleme auf. Diese Eigenschaften stimmen mit den Anforderungen für den automatischen Entwurf von Analogschaltungen überein und wurden daher erfolgreich auf den automatischen Entwurf von Analogschaltungen angewendet.
Für den automatischen Schaltungsentwurf basierend auf evolutionären bzw.
(weiter)entwickelten Algorithmen bestimmt die Schaltungscharakterisierungsmethode bzw. die Schaltungsdarstellung den Suchraum des evolutionären bzw. (weiter)entwickelten Algorithmus, der sowohl für den Konvergenzprozess der Evolution bzw. (weiteren) Entwicklung als auch für das Endergebnis der Evolution bzw. (weiteren) Entwicklung eine Schlüsselrolle spielt. Aus der Perspektive verschiedener Datenstrukturen kann die Schaltungsdarstellung in drei Kategorien unterteilt werden, nämlich Zeichenfolgen-basierte bzw. Zeichenketten-basierte (string-basierte), Baum-basierte (tree-basierte) und Graphen-basierte Schaltungscharakterisierungsmethoden bzw. Schaltungsdarstellung bzw. Schaltungsstruktur.
Die Charakterisierung der Schaltung in Form einer Zeichenfolge bzw. Zeichenkette erfordert jedoch mehr Rechenzeit. Die Graphen-basierte Darstellung ist für Kreuzungsoperationen nicht förderlich bzw. ungeeignet. Die bestehende Baum-basierte Darstellungsmethode verwendet Schaltungsverbindungsoperationen bzw. Operationen zur Schaltungsverbindung, um die Struktur des Baums bzw. Baumstruktur zu entwerfen, wodurch die Struktur des Baums größer wird.
INHALT DES VORLIEGENDEN GEBRAUCHSMUSTERS
Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt ein automatisches Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur, eine Vorrichtung, ein Gerät und ein Medium bereit, um eine vernünftigere Baumstruktur zu erhalten, die die Schaltung darstellt.
Das vorliegende Gebrauchsmuster eine automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur bereit, umfassend die folgenden Komponenten:

eine Einstellungseinheit für Parameter zum Einstellen einer maximalen Höhe und
Wachstumsrichtung der Baumstruktur,
eine Bestimmungseinheit für übergeordnete Knoten zum zufälligen Aufrufen eines Knotens aus einer Funktionsknotenbibliothek bzw. einer Bibliothek funktionaler Knoten als ein übergeordneter Knoten,
eine Bestimmungseinheit für untergeordnete Knoten zum zufälligen Aufrufen eines Knotens als ein untergeordneter Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und einer Anschlussknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung,
eine Erzeugungseinheit bzw. Einheit zur Erzeugung einer Baumstruktur, wenn der untergeordnete Knoten als Endknoten bestimmt wird,
eine Überprüfungseinheit für die Baumstruktur zum Überprüfen der Baumstruktur,
eine Erzeugungseinheit für Schaltungstopologie und Geräteparameter bzw.

Vorrichtungsparameter zum Bestimmen, dass eine Schaltungstopologie und Geräteparameter, die den Schaltungsregeln entsprechen, erhalten werden, wenn die Baumstruktur voreingestellte Bedingungen erfüllt,
eine Erzeugungseinheit für eine analoge Schaltung zum Entwickeln bzw. Weiterentwickeln der Schaltungstopologie und der Geräteparameter, um eine analoge Schaltung zu erzeugen.
Optional umfasst die Überprüfungseinheit für die Baumstruktur mindestens eine der folgenden Komponenten:

eine Überprüfungseinheit für Endknoten zum Überprüfen eines Endknotens der Baumstruktur, um zu beurteilen, ob der Endknoten alle externen Anschlüsse einer vordefinierten entstehenden Schaltung enthält,
eine Überprüfungseinheit für Aufhängungsknoten bzw. hängende Knoten zum Überprüfen, ob ein Aufhängungsknoten bzw. hängender Knoten in der Baumstruktur vorhanden ist,
eine Überprüfungseinheit für die Höhe der Baumstruktur zum Überprüfen, ob die Höhe der Baumstruktur die maximale Höhe überschreitet.

Die maximal zulässige Höhe und Wachstumsrichtung der Baumstruktur wird durch Einstellen der maximalen Höhe und Wachstumsrichtung der Baumstruktur bestimmt. Die Funktionsknotenbibliothek enthält die Gerätetypen und Geräteparameter, die zum Erzeugen der analogen Schaltung erforderlich sind. Die Anschlussknotenbibliothek enthält die Anschlusspositionen der Geräte, die zum Erzeugen der analogen Schaltung erforderlich sind. Ein Knoten wird zufällig aus der Funktionsknotenbibliothek als übergeordneter Knoten aufgerufen. Ein Knoten wird zufällig als untergeordneter Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und der Anschlussknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung aufgerufen. Der Datentyp des untergeordneten Knotens wird beurteilt.
Wenn der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist, endet das Baumwachstum, um die Baumstruktur zu erzeugen. Wenn der untergeordnete Knoten kein Endknoten ist, wird der Knoten weiterhin zufällig aus der Funktionsknotenbibliothek und der Anschlussknotenbibliothek als untergeordneter Knoten gemäß der Wachstumsrichtung aufgerufen, bis der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist. Dadurch wird das Wachstum jedes Zweigs der Baumstruktur zum Erzeugen der Baumstruktur vervollständigt. Die Baumstruktur wird dann überprüft. Wenn die Baumstruktur die voreingestellten Bedingungen erfüllt, zeigt dies an, dass die erzeugte Baumstruktur den Schaltungsregeln entspricht, wodurch die Schaltungstopologie und die Geräteparameter erhalten werden, die den Schaltungsregeln entsprechen. Verglichen mit der durch Schaltungsverbindungsoperationen im Stand der Technik erzeugten Baumstruktur wird in dem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters der Gerätetyp direkt als Funktionsknoten und die Anschlussposition des Geräts als Endknoten verwendet. Die Baumstruktur der erzeugten Schaltungstopologie ist klein und die Baumstruktur ist vernünftiger bzw. angemessener bzw. zweckmäßiger, was für die nachfolgende Entwicklung bzw. Weiterentwicklung und die Erzeugung von Netzlisten geeignet ist bzw. diese erleichtert. Schließlich werden die Schaltungstopologie und die Geräteparameter entwickelt bzw. weiterentwickelt, um eine analoge Schaltung zu erzeugen. Das vorliegende Gebrauchsmuster löst das Problem, dass die Struktur des Baums im Stand der Technik durch Schaltungsverbindungsoperationen entworfen wird, wodurch die Struktur des Baums größer wird, und erzielt den Effekt, dass die Baumstruktur der entworfenen analogen Schaltung vernünftiger wird.
Figurenliste

1 ist ein Flussdiagramm eines automatischen Entwurfsverfahrens für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters;
2 ist ein schematisches Diagramm eines äquivalenten Transistors gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, der durch verschiedene Anschlüsse definiert ist;
3 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer Schaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters;
4 ist ein schematisches Diagramm einer Schaltungstopologie entsprechend 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch eine automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird;
5 ist ein schematisches Diagramm der Geräteparameter entsprechend 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch eine automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt werden;
6 ist ein Flussdiagramm eines anderen automatischen Entwurfsverfahrens für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters;
7 ist ein Flussdiagramm eines anderen automatischen Entwurfsverfahrens für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters;
8 ist ein Flussdiagramm eines anderen automatischen Entwurfsverfahrens für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters;
9 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer Spannungsreferenzschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch eine automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird;
10 ist ein Vergleichsdiagramm der Ausgabekurve und der Sollkurve entsprechend 9;
11 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer Temperaturrezeptorschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch eine automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird;
12 ist ein Vergleichsdiagramm der Ausgabekurve und der Sollkurve entsprechend 11;
13 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer Generatorschaltung mit einer Gaußschen Funktion gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch eine automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird;
14 ist ein Vergleichsdiagramm der Ausgabekurve und der Sollkurve entsprechend 13;
15 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer Memristor-basierten Impulserzeugungsschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch eine automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird;
16 ist ein Vergleichsdiagramm der Ausgabekurve und der Sollkurve entsprechend 15;
17 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer automatischen Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters;
18 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer automatischen Entwurfselektronikvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Das vorliegende Gebrauchsmuster wird im Folgenden in Verbindung mit Zeichnungen und Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es ist verständlich, dass die hier beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele nur zur Auslegung des vorliegenden Gebrauchsmusters und nicht zur Beschränkung des vorliegenden Gebrauchsmusters dienen. Es ist auch anzumerken, dass zur Vereinfachung der Beschreibung nur ein Teil, die sich auf das vorliegende Gebrauchsmuster beziehen, und nicht alle Teile in den Zeichnungen gezeigt sind.
1 ist ein Flussdiagramm eines automatischen Entwurfsverfahrens für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters. Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann auf den Fall des automatischen Entwurfs einer analogen Schaltung basierend auf einer Baumstruktur angewendet werden, wie es in 1 zu sehen ist. Das automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur umfasst die folgenden Schritte: S110. Zum Einstellen der maximalen Höhe und Wachstumsrichtung der Baumstruktur.
Ein Baum ist unter anderem eine wichtige nichtlineare Datenstruktur. Dabei handelt es sich um eine intuitive Struktur, in der Datenelemente (im Baum als Knoten bezeichnet) nach Verzweigungsbeziehungen organisiert sind, wie z. B. eine mehrfach verzweigte Baumstruktur. Vor dem Erzeugen der Baumstruktur werden die maximale Höhe und Wachstumsrichtung der Baumstruktur festgelegt. Die maximale Höhe bezieht sich auf die maximal zulässige Höhe der Baumstruktur, wobei die Wachstumsrichtung beispielsweise nach unten bzw. abwärts eingestellt ist.
S120. Zum zufälligen Aufrufen eines Knotens aus der Funktionsknotenbibliothek als übergeordneter Knoten; Zum zufälligen Aufrufen eines Knotens als untergeordneter Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und der Anschlussknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung.
Die Funktionsknotenbibliothek enthält dabei alle Funktionsknoten, die zum Erzeugen einer analogen Schaltung erforderlich sind, wobei der Funktionsknoten die Gerätetypen und Geräteparameter umfasst, wobei die Geräteparameter arithmetische Operatoren und Gleitkommazahlen umfassen können, wobei die Gleitkommazahl eine Zahl von -1 bis 1 ist. Die Anschlussknotenbibliothek enthält alle Anschlussknoten, die zum Erzeugen einer analogen Schaltung erforderlich sind, d.h. eine Anschlussposition des Geräts, wobei die Anschlussposition des Geräts durch eine Ganzzahl dargestellt wird. Ein Knoten wird zufällig aus der Funktionsknotenbibliothek als ein übergeordneter Knoten aufgerufen. Ein Knoten wird dann zufällig als ein untergeordneter Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und der Anschlussknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung aufgerufen. Es sollte angemerkt werden, dass Geräte mit Polarität durch verschiedene Funktionsknoten bzw. funktionale Knoten, wie Memristoren oder Transistoren usw., dargestellt werden können. 2 ist ein schematisches Diagramm eines äquivalenten Transistors gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, der durch verschiedene Anschlüsse definiert ist. 2 zeigt sechs Arten von Transistoren, die durch verschiedene Anschlüsse definiert sind, wobei die sechs Arten von Transistoren durch verschiedene Funktionsknoten zur Unterscheidung dargestellt werden müssen, wobei in 2 g' das Gate des Transistors darstellt, s' die Quelle bzw. Source des Transistors darstellt, d' den Drain des Transistors darstellt und g, s und d jeweils die drei Anschlussknoten des Transistors darstellen.
S130. Zum Erzeugen einer Baumstruktur, wenn der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist.
Insbesondere wird der Datentyp des untergeordneten Knotens bestimmt bzw. beurteilt. Wenn der untergeordnete Knoten ein numerischer Typ ist, ist der untergeordnete Knoten ein Endknoten und das Baumwachstum endet, um die Baumstruktur zu erzeugen (d.h., die Baumstruktur entsteht). Wenn der Datentyp des untergeordneten Knotens kein numerischer Typ ist, wird der Knoten weiterhin zufällig aus der Funktionsknotenbibliothek und der Anschlussknotenbibliothek als untergeordneter Knoten gemäß der Wachstumsrichtung aufgerufen, bis der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist. Dadurch wird das Wachstum jedes Zweigs der Baumstruktur abgeschlossen bzw. vervollständigt, um die Baumstruktur zu erzeugen (d.h., die Baumstruktur entsteht). Die Baumstruktur der Schaltungstopologie kann unter Verwendung des Gerätetyps der Funktionsknotenbibliothek und der Geräteanschlussposition der Anschlussknotenbibliothek erzeugt werden. Die Baumstruktur der Geräteparameter kann unter Verwendung der Geräteparameter der Funktionsknotenbibliothek erzeugt werden.
S140. Zum Überprüfen der Baumstruktur, um eine Schaltungstopologie und Geräteparameter zu erhalten, die den Schaltungsregeln entsprechen, wenn die Baumstruktur die voreingestellten Bedingungen erfüllt.
Insbesondere wird die Baumstruktur überprüft. Wenn die Baumstruktur die voreingestellten Bedingungen erfüllt, zeigt dies an, dass die erzeugte Baumstruktur den Schaltungsregeln entspricht, wodurch die Schaltungstopologie und die Geräteparameter erhalten werden, die den Schaltungsregeln entsprechen. Verglichen mit der durch Schaltungsverbindungsoperationen im Stand der Technik erzeugten Baumstruktur wird in dem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters der Gerätetyp direkt als Funktionsknoten und die Anschlussposition des Geräts als Endknoten verwendet. Die Baumstruktur der erzeugten Schaltungstopologie ist klein und die Baumstruktur ist vernünftiger bzw. angemessenere bzw. zweckmäßiger, was für die nachfolgende Entwicklung bzw. Weiterentwicklung und die Erzeugung von Netzlisten geeignet ist. Die voreingestellten Bedingungen können gemäß der tatsächlichen Situation bestimmt werden, beispielsweise gemäß den Schaltungsregeln. Durch die Schaltungstopologie kann die Verbindungsbeziehung der Schaltung bestimmt werden und die Parameterwerte jedes Geräts können durch die Geräteparameter berechnet werden. Die Berechnungsformel des Parameterwerts ist Value_device = A × (10^Valuetree), wobei Value_device der Geräteparameterwert ist, Value_tree der gemäß der Baumstruktur des Geräteparameters berechnete Wert ist und wobei A ein einstellbarer Parameter ist, der entsprechend der tatsächlichen Situation eingestellt werden kann.
3 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer Schaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters. 4 ist ein schematisches Diagramm der Schaltungstopologie entsprechend 3. 5 ist ein schematisches Diagramm der Geräteparameter entsprechend 3. Die Schaltung umfasst einen ersten Transistor PMOS, einen Widerstand R, einen zweiten Transistor NMOS und einen Memristor Mem, wobei der Widerstand R die Anschlussknoten 0 und 3 umfasst, wobei der erste Transistor PMOS die Anschlussknoten 1, 2 und 3 umfasst, wobei der zweite Transistor NMOS die Anschlussknoten 1, 4 und 5 umfasst, wobei der Memristor Mem die Anschlussknoten 2 und 4 umfasst, wobei der Anschlussknoten des Geräts die Anschlussposition des Geräts darstellen kann, siehe 3. In der Schaltungstopologie wird der erste Transistor PMOS als übergeordneter Knoten verwendet und werden der Widerstand R, der zweite Transistor NMOS und der Memristor Mem als untergeordnete Knoten verwendet, und die Anschlusspositionen des Widerstands R, des zweiten Transistors NMOS und des Memristors Mem sind Endknoten, siehe 4. 5 kann ein Geräteparameter sein, der einem der Geräte in 3 entspricht, und die Geräteparameter umfassen arithmetische Operatoren und Gleitkommazahlen, siehe 5. Die arithmetischen Operatoren umfassen zwei +, ein - und ein *, wobei + den Additionsoperator, - den Subtraktionsoperator, * den Multiplikationsoperator darstellt, und Gleitkommazahlen umfassen 0,7, -0,3, -0,2, 0,8 und 0,5, siehe 5. Gemäß 5 kann ein Value_tree mit Value_tree = (0,7 - (-0,3)) + ((-0,2) * 0,8 + 0,5) = 1,34 berechnet werden. Dadurch kann der Geräteparameterwert durch Einstellen von A berechnet werden, wodurch der Parameterwert jedes Geräts bestimmt wird. Es sollte angemerkt werden, dass 4 nur einen Fall anzeigt, in dem die Schaltungstopologie nicht definiert ist, und 5 nur einen Fall anzeigt, in dem die Geräteparameter nicht definiert sind.
S150. Zum Weiterentwickeln der Schaltungstopologie und der Geräteparameter, um eine analoge Schaltung zu erzeugen.
Insbesondere ist die erzeugte Schaltungstopologie möglicherweise nicht die optimale Verbindungsmethode bzw. Verbindung, so dass es zu einer Verbindungsstörung kommen kann. Die erzeugten Geräteparameter sind möglicherweise nicht die optimalen Geräteparameterwerte, so dass die Schaltungstopologie und die Geräteparameter entwickelt bzw. weiterentwickelt werden müssen. Zum Beispiel wird die Evolution bzw. (weitere) Entwicklung durch genetische Algorithmen durchgeführt und schließlich wird eine analoge Schaltung erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Verbindungsmethode bzw. Verbindung und die Geräteparameter der erzeugten analogen Schaltung vernünftiger bzw. angemessener bzw. zweckmäßiger.
Der Datentyp des untergeordneten Knotens wird beurteilt. Wenn der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist, endet das Baumwachstum, um die Baumstruktur zu erzeugen. Wenn der untergeordnete Knoten kein Endknoten ist, wird der Knoten weiterhin zufällig aus der Funktionsknotenbibliothek und der Anschlussknotenbibliothek als untergeordneter Knoten gemäß der Wachstumsrichtung aufgerufen, bis der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist. Dadurch wird das Wachstum jedes Zweigs der Baumstruktur zum Erzeugen der Baumstruktur vervollständigt. Die Baumstruktur wird dann überprüft. Wenn die Baumstruktur die voreingestellten Bedingungen erfüllt, zeigt dies an, dass die erzeugte Baumstruktur den Schaltungsregeln entspricht, wodurch die Schaltungstopologie und die Geräteparameter erhalten werden, die den Schaltungsregeln entsprechen. Verglichen mit der durch Schaltungsverbindungsoperationen im Stand der Technik erzeugten Baumstruktur wird in dem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters der Gerätetyp direkt als Funktionsknoten und die Anschlussposition des Geräts als Endknoten verwendet. Die Baumstruktur der erzeugten Schaltungstopologie ist klein und die Baumstruktur ist vernünftiger bzw. angemessener bzw. zweckmäßiger, was für die nachfolgende Entwicklung bzw. Weiterentwicklung und die Erzeugung von Netzlisten geeignet ist bzw. diese erleichtert. Schließlich werden die Schaltungstopologie und die Geräteparameter entwickelt bzw. weiterentwickelt, um eine analoge Schaltung zu erzeugen. Das vorliegende Gebrauchsmuster löst das Problem, dass die Struktur des Baums im Stand der Technik durch Schaltungsverbindungsoperationen entworfen wird, wodurch die Struktur des Baums größer wird, und erzielt den Effekt erzielt, dass die Baumstruktur der entworfenen analogen Schaltung vernünftiger wird.
Basierend auf der obigen Ausführungsform umfasst die Überprüfung der Baumstruktur in S140 mindestens einen der folgenden Schritte:

Zum Überprüfen eines Endknotens der Baumstruktur, um zu beurteilen, ob der Endknoten alle externen Anschlüsse einer vordefinierten entstehenden Schaltung enthält.

Dabei stellt die entstehende Schaltung die anfängliche Schaltungskonfiguration der zu entwickelnden bzw. weiterzuentwickelnden Schaltung dar. Diese Konfiguration ist vordefiniert und wird im Laufe der Entwicklung bzw. Weiterentwicklung festgelegt. Eine typische entstehende Schaltung umfasst Spannungsquellen-, Masse- und Lastwiderstände usw., und dieser Teil der analogen Schaltung wird nicht weiterentwickelt. Insbesondere wird der Endknoten der Baumstruktur überprüft, um zu bestimmen, ob der Endknoten der Baumstruktur alle externen Anschlüsse der entstehenden Schaltung enthält, das heißt, ob der Endknoten der Baumstruktur mit allen externen Anschlüsse der entstehenden Schaltung verbunden ist, wodurch unverbundene Anschlüsse der entstehenden Schaltung vermieden werden, das Vorhandensein von Aufhängungsknoten bzw. hängenden Knoten in der nachfolgenden entstehenden Schaltung vermieden wird und ungültige Schaltungen während der Evolution bzw. (weiteren) Entwicklung vermieden werden.
Zum Überprüfen, ob ein Aufhängungsknoten in der Baumstruktur vorhanden ist.
Insbesondere wird überprüft, ob ein Aufhängungsknoten in der Baumstruktur vorhanden ist, das heißt, es wird überprüft, ob die Anschlüsse der Geräte in der Baumstruktur mit der Schaltung verbunden sind, wodurch vermieden wird, dass die analoge Schaltung aufgrund einer Unterbrechung in der erzeugten analogen Schaltung nicht ordnungsgemäß funktioniert.
Optional umfasst die Überprüfung, ob ein Aufhängungsknoten in der Baumstruktur vorhanden ist, die folgenden Schritte:

Zum Überprüfen, ob die Anzahl der Zuweisungen desselben Endknotens in der Baumstruktur größer als die voreingestellte Anzahl oder gleich dieser ist. Wenn die Anzahl der Zuweisungen desselben Endknotens in der Baumstruktur größer als die voreingestellte Anzahl oder gleich dieser ist, gibt es keinen Aufhängungspunkt in der Baumstruktur.

Insbesondere kann die Anzahl der Zuweisungen desselben Endknotens in der Baumstruktur überprüft werden, wenn überprüft wird, ob ein Aufhängungsknoten in der Baumstruktur vorhanden ist, d.h., die Anzahl der Vorkommen desselben Endknotens in der Baumstruktur wird überprüft. Wenn die Anzahl der Vorkommen desselben Endknotens größer als die voreingestellte Anzahl oder gleich dieser ist, ist bewiesen, dass die Endknoten der Baumstruktur verbunden sind. Es gibt keinen nicht verbundenen Endknoten, das heißt, es gibt keinen Aufhängungsknoten, wodurch sichergestellt wird, dass die erzeugte analoge Schaltung keine Unterbrechungen aufweist. Dabei kann die voreingestellte Anzahl gemäß dem spezifischen Gerätetyp und der Geräteverbindungsbeziehung bestimmt werden. Die voreingestellte Anzahl kann 2 oder 3 sein, was hier nicht definiert ist.
Zum Überprüfen, ob die Höhe der Baumstruktur die maximale Höhe überschreitet.
Insbesondere wird die Höhe der Baumstruktur überprüft, um zu vermeiden, dass die Höhe der Baumstruktur die maximale Höhe überschreitet, wodurch eine Ausdehnung der Baumstruktur vermieden wird, die dafür sorgen kann, dass die erzeugte Baumstruktur zu groß ist, wodurch die Baumstruktur vernünftiger bzw. angemessener bzw. zweckmäßiger wird. Wenn die Höhe der Baumstruktur die maximale Höhe überschreitet, kann optional der überschüssige Teil durch einen davon links angeordneten Endknoten ersetzt werden, so dass die Baumstruktur früher zu dem Endknoten wächst und die Höhe der Baumstruktur verringert wird.
Basierend auf der obigen technischen Lösung ist 6 ein Flussdiagramm eines anderen automatischen Entwurfsverfahrens für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters. Optional umfasst ein automatisches Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur die folgenden Schritte, siehe 6:

S201. Zum Einstellen der maximalen Höhe und Wachstumsrichtung der Baumstruktur.
S202. Zum zufälligen Aufrufen eines Knotens aus der Funktionsknotenbibliothek als übergeordneter Knoten; Zum zufälligen Aufrufen eines Knotens als untergeordneter Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und der Anschlussknotenbibliothek bzw. Portknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung.
S203. Zum Erzeugen einer Baumstruktur, wenn der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist.
S204. Zum Überprüfen der Baumstruktur, um eine Schaltungstopologie und Geräteparameter zu erhalten, die den Schaltungsregeln entsprechen, wenn die Baumstruktur die voreingestellten Bedingungen erfüllt.
S205. Zum Einstellen von Populationsparametern, wobei die Parameter mindestens eine Größe der Population, eine Topologiestruktur-Kreuzungsrate, eine Werte-Kreuzungsrate, eine Mutationsrate bzw. Variationsrate und eine voreingestellte Anzahl von Iterationen umfassen.

Insbesondere werden zuerst die Parameter der Population festgelegt. Die Größe der Population ist die Anzahl der Individuen in der Population. Die Topologiestruktur-Kreuzungsrate ist die Kreuzungsrate der Topologiestruktur und die Topologiestruktur-Kreuzungsrate kann zufällig eingestellt oder gemäß einer Formel berechnet werden, die hier nicht definiert ist. Die Wert-Kreuzungsrate bezieht sich auf die Kreuzungsrate der Baumstruktur der Geräteparameter und die Wert-Kreuzungsrate kann zufällig eingestellt oder gemäß einer Formel berechnet werden, die hier nicht definiert ist. Die Mutationsrate bzw. Variationsrate kann zufällig eingestellt oder gemäß einer Formel berechnet werden, die hier nicht definiert ist. Die voreingestellte Anzahl von Iterationen ist die Anzahl der Iterationen, die für die Population durchgeführt werden müssen, und die voreingestellte Anzahl von Iterationen kann gemäß der tatsächlichen Situation bestimmt werden, zum Beispiel kann sie gemäß der Evolutionszeit bzw. Entwicklungszeit bestimmt werden oder sie kann gemäß anderen Bedingungen bestimmt werden, die hier nicht definiert sind.
S206. Zum Initialisieren einer Population, um ein weiterzuentwickelndes Populationsindividuum gemäß der Größe der Population zu erzeugen.
Insbesondere wird die Population initialisiert. Das Initialisierungsverfahren umfasst ein M-Klasse-Zufallsverfahren, ein Festwerteinstellungsverfahren, ein Zweischrittverfahren, ein Hybridverfahren und ein spezifisches Anwendungsverfahren. Ein spezifisches Initialisierungsverfahren kann entsprechend den tatsächlichen Bedürfnissen ausgewählt werden. Die Populationsindividuen werden entsprechend der Größe der Population für die nachfolgende Entwicklung bzw. Weiterentwicklung erzeugt.
S207. Zum Bewerten des Fitnesswerts eines Populationsindividuums.
Insbesondere bezieht sich der Fitnesswert auf die relative Fähigkeit eines Individuums mit einem bekannten Genotyp, seine Gene unter bestimmten Umweltbedingungen in den Genpool seiner Nachkommen zu übertragen, was ein Maß für die Überlebens- und Fortpflanzungschancen eines Individuums ist. Der Fitnesswert eines bzw. jedes Individuums der Population wird berechnet, und das Individuum in jeder Population wird bewertet, und die Vor- und Nachteile bzw. Stärken und Schwächen jedes Individuums in der Population werden beurteilt, was für die nachfolgende Auswahl eines Individuums in der Population geeignet ist bzw. diese erleichtert.
S208. Zum Auswählen eines Elite-Individuums aus einem Populationsindividuum durch eine Elite-Strategie gemäß einem Fitnesswert.
Insbesondere besteht die Elite-Strategie darin, die besten Individuen (genannt Elite-Individuum, Elitist), die bisher im Evolutionsprozess bzw. Entwicklungsprozess der Gruppe aufgetaucht sind, direkt in die nächste Generation zu kopieren, ohne diese/s zu paaren und zu kreuzen. Das Individuum mit dem besten Fitnesswert wird aus dem Individuum der Population ausgewählt, um das Elite-Individuum auszuwählen, wobei das Elite-Individuum auch mehrere Elite-Individuen sein kann.
S209. Zum Beurteilen, ob eine Kreuzung der individuellen Topologie gemäß der Topologiestruktur-Kreuzungsrate durchgeführt wird, wobei, wenn die Kreuzung der individuellen Topologie durchgeführt wird, S210 ausgeführt wird und das erste übergeordnete Individuum aus dem Elite-Individuum durch die Turnierstrategie ausgewählt wird, um sich mit dem Elite-Individuum zu kreuzen, und, wenn die Kreuzung der individuellen Topologie nicht durchgeführt wird, S211 direkt ausgeführt wird.
Insbesondere wird eine Zufallszahl zwischen 0 und 1 erzeugt. Die Zufallszahl wird mit einer Topologiestruktur-Kreuzungsrate verglichen. Wenn die Zufallszahl kleiner als die Topologiestruktur-Kreuzungsrate ist und die Kreuzung der individuellen Topologie durchgeführt wird, wird das erste übergeordnete Individuum aus dem Elite-Individuum durch die Turnierstrategie ausgewählt, um sich mit dem Elite-Individuum zu kreuzen. Dabei besteht die Turnierstrategie darin, jedes Mal eine bestimmte Anzahl von Individuen aus der Population herauszunehmen bzw. zu entfernen (in die Stichprobe zurückzusetzen), dann die beste von ihnen auszuwählen, um diese in die Nachkommenpopulation aufzunehmen, und die Operation zu wiederholen, bis die neue Populationsgröße die ursprüngliche Populationsgröße erreicht. Das Multi-Elemente-Turnier besteht darin, mehrere Individuen auf einmal aus der Population herauszunehmen und dann die optimalen Individuen aus diesen Individuen herauszunehmen, um sie für die Sammlung der nächsten Generation von Populationen zu behalten. Die Turnierstrategie kann beispielsweise eine n-Elemente-Turnierstrategie sein, wobei der spezifische Wert von n gemäß den tatsächlichen Bedürfnissen bestimmt werden kann, der hier nicht definiert ist.
S211. Zum Beurteilen, ob die Kreuzung des individuellen Werts gemäß der Werte-Kreuzungsrate durchgeführt wird, wobei, wenn die Kreuzung des individuellen Werts durchgeführt wird, S212 ausgeführt wird und das zweite übergeordnete Individuum aus dem Elite-Individuum durch die Turnierstrategie ausgewählt wird, um sich mit dem Elite-Individuum zu kreuzen, und, wenn die Kreuzung des individuellen Werts nicht durchgeführt wird, S213 direkt ausgeführt wird.
Insbesondere ist die Wert-Kreuzungsrate die Kreuzungsrate der Geräteparameter und eine Zufallszahl wird zwischen 0 und 1 erzeugt. Die Zufallszahl wird mit der Wert-Kreuzungsrate verglichen. Wenn die Zufallszahl kleiner als die Wert-Kreuzungsrate ist und die Kreuzung des individuellen Werts durchgeführt wird, wird das zweite übergeordnete Individuum aus dem Elite-Individuum durch die Turnierstrategie ausgewählt, um sich mit dem Elite-Individuum zu kreuzen.
S213. Zum Beurteilen, ob eine Mutationsoperation eines Individuums gemäß der Mutationsrate durchgeführt wird, wobei, wenn die Mutationsoperation des Individuums durchgeführt wird, S214 ausgeführt wird und die Mutationsoperation zum Hinzufügen oder Löschen des Knotens zufällig ausgewählt wird, und, wenn die Mutationsoperation des Individuums nicht durchgeführt wird, S215 direkt ausgeführt wird.
Insbesondere wird eine Zufallszahl zwischen 0 und 1 erzeugt. Die Zufallszahl wird mit der Mutationsrate verglichen. Wenn die Zufallszahl kleiner als die Mutationsrate ist und die Mutationsoperation des Individuums durchgeführt wird, wird die Operation zum Hinzufügen oder Löschen des Knotens zufällig ausgewählt, d.h., Hinzufügen von Knoten oder Löschen von Knoten, die zufällig ausgewählt werden können.
S215. Zum Aktualisieren der Population und zum Aktualisieren der Anzahl der Iterationen.
Insbesondere wird nach der individuellen Mutation der Population die Population aktualisiert und die Anzahl der Iterationen aktualisiert, das heißt, nach jeder Iteration wird die Anzahl der Iterationen um 1 erhöht, wodurch die Anzahl der Iterationen in Echtzeit aufgezeichnet wird.
S216. Zum Bestimmen, dass die Anzahl der Iterationen gleich der voreingestellten Anzahl von Iterationen ist, um eine analoge Schaltung nach dem Ende der Iteration zu erzeugen.
Insbesondere wird die Iteration kontinuierlich durchgeführt, bis die Anzahl der Iterationen gleich der voreingestellten Anzahl von Iterationen ist, und die Iteration endet, so dass die Evolution bzw. (weitere) Entwicklung abgeschlossen ist, und die analoge Schaltung kann erzeugt werden. Die durch die Evolution bzw. (weitere) Entwicklung erzeugte Verbindungsbeziehung der analogen Schaltung ist vernünftiger bzw. angemessener bzw. zweckmäßiger, so dass es keine komplizierte Verbindungssituation gibt. Auch die Werte der entwickelten bzw. weiterentwickelten Geräteparameter sind vernünftiger bzw. angemessener bzw. zweckmäßiger, so dass eine vernünftige bzw. angemessene bzw. zweckmäßige analoge Schaltung erhalten wird.
Basierend auf der obigen technischen Lösung ist 7 ein Flussdiagramm eines anderen automatischen Entwurfsverfahrens für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters. Optional umfasst ein automatisches Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur die folgenden Schritte, siehe 7:

S310. Zum Bestimmen der Funktionsknotenbibliothek und der Endknotenbibliothek.

Insbesondere werden alle erforderlichen Gerätetypen und Geräteparameter entsprechend der zu entwerfenden analogen Schaltung bestimmt. Geräteparameter können arithmetische Operatoren und Gleitkommazahlen enthalten. Die Definition der Funktionsknotenbibliothek besteht darin, alle Gerätetypen und Geräteparameter in die Funktionsknotenbibliothek einzufügen bzw. aufzunehmen. Die Definition der Endknotenbibliothek besteht darin, Anschlusspositionen aller Geräte zu nummerieren und die Anschlusspositionsnummer des bzw. jedes Geräts in die Endknotenbibliothek einzufügen bzw. aufzunehmen.
S320. Zum Vordefinieren einer entstehenden bzw. embryonalen Schaltung.
Insbesondere werden die erforderlichen Spannungsquellen-, Masse- und Lastwiderstände entsprechend der zu entwerfenden analogen Schaltung bestimmt. Die erforderlichen Spannungsquellen-, Masse- und Lastwiderstände bilden eine entstehende Schaltung. Die entstehende Schaltung kann die anfängliche Schaltungskonfiguration der zu entwickelnden bzw. weiterentwickelnden Schaltung darstellen.
S330. Zum Einstellen der maximalen Höhe und Wachstumsrichtung der Baumstruktur.
S340. Zum zufälligen Aufrufen eines Knotens aus der Funktionsknotenbibliothek als übergeordneter Knoten; Zum zufälligen Aufrufen eines Knotens als untergeordneter Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und der Anschlussknotenbibliothek bzw. Portknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung.
S350. Zum Erzeugen einer Baumstruktur, wenn der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist.
S360. Zum Überprüfen der Baumstruktur, um eine Schaltungstopologie und Geräteparameter zu erhalten, die den Schaltungsregeln entsprechen, wenn die Baumstruktur die voreingestellten Bedingungen erfüllt.
S370. Zum Weiterentwickeln der Schaltungstopologie und der Geräteparameter, um eine analoge Schaltung zu erzeugen.
Basierend auf der obigen technischen Lösung ist 8 ein Flussdiagramm eines anderen automatischen Entwurfsverfahrens für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters.
Optional umfasst ein automatisches Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur die folgenden Schritte, siehe 8:

S410. Zum Einstellen der maximalen Höhe und Wachstumsrichtung der Baumstruktur.
S420. Zum zufälligen Aufrufen eines Knotens aus der Funktionsknotenbibliothek als übergeordneter Knoten; Zum zufälligen Aufrufen eines Knotens als untergeordneter Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und der Anschlussknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung.
S430. Zum Erzeugen einer Baumstruktur, wenn der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist.
S440. Zum Überprüfen der Baumstruktur, um eine Schaltungstopologie und Geräteparameter zu erhalten, die den Schaltungsregeln entsprechen, wenn die Baumstruktur die voreingestellten Bedingungen erfüllt.
S450. Zum Weiterentwickeln der Schaltungstopologie und der Geräteparameter, um eine analoge Schaltung zu erzeugen.
S460. Zum Erzeugen einer Netzliste gemäß der Baumstruktur.

Insbesondere wird eine Netzliste basierend auf der erzeugten Schaltungstopologie und der Baumstruktur der Geräteparameter erzeugt und ist die Netzliste beispielsweise eine SPICE-Netzliste. Tabelle 1 ist eine Netzliste entsprechend 4, die durch eine automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird. Die Netzliste enthält den Gerätetyp und die Anschlussposition des Geräts, siehe Tabelle 1. Die Baumstruktur enthält auch den Gerätetyp und die Anschlussposition des Geräts, siehe 4. Daher entspricht die Baumstruktur des Ausführungsbeispiels des vorliegenden Gebrauchsmusters der Netzliste in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung. Daher kann die Zeit zum Umwandeln der Baumstruktur in eine Netzliste reduziert werden und kann die Umwandlungseffizienz aufgrund dem geringeren Zeitaufwand für die Umwandlung verbessert werden. Die Definition eines Drei-Anschlüsse-Geräts bzw. eines Geräts mit drei Anschlüssen besteht daher darin, dass auch eine schnelle Umwandlung der Baumstruktur und der Netzliste möglich ist, anstatt nur Zwei-Anschlüsse-Geräte bzw. ein Gerät mit zwei Anschlüssen aus dem Stand der Technik zu definieren, um die Umwandlungseffizienz zu verbessern, so dass die Baumstruktur des Ausführungsbeispiels des vorliegenden Gebrauchsmusters sowohl auf Zwei-Anschlüsse-Geräte als auch auf Drei-Anschlüsse-Geräte angewendet werden kann.
Tabelle 1 ist eine Netzliste entsprechend 4, die durch eine automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird.

Gerät Anschluss

Anschluss 1 Anschluss 2 Anschluss 3

PMOS 3 1 2

R 3 0 -

NMOS 1 4 5

Mem 2 4 -
S470. Zum Simulieren unter Verwendung der Netzliste, um die Ausgabekurve der analogen Schaltung zu erhalten.
Insbesondere wird die Netzliste für die Simulation verwendet, um die Ausgabekurve der analogen Schaltung zu erhalten. Durch Vergleichen der Ausgabekurve der analogen Schaltung mit der Sollkurve der analogen Schaltung wird die Eignung der analogen Schaltung erhalten, die durch eine automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird, wodurch sichergestellt wird, dass eine vernünftige bzw. angemessene analoge Schaltung erhalten wird.
Beispielsweise ist 9 ein schematisches Diagramm der Struktur einer Spannungsreferenzschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird. 10 ist ein Vergleichsdiagramm der Ausgabekurve und der Sollkurve entsprechend 9. Die Spannungsreferenzschaltung, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird, umfasst 15 Geräte bzw. Bauelemente, wobei die Widerstände R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈ und R₉ umfassen, wobei die Transistoren Q₁, Q₂, Q₃, Q₄, Q₅ und Q₆ umfassen, wobei die Anschlussknoten in der Spannungsreferenzschaltung 0, 2, 3, 5, 12, 13, 18, 19 und 23 umfassen, wobei die Anschlussknoten in der Spannungsreferenzschaltung die Endknoten in der Schaltungstopologie sind, wobei R_in und R_L Geräte in entstehenden Schaltungen sein können, siehe 9. Die Spannung V_out kann an dem Anschlussknoten 3 ausgegeben werden, indem die Spannung V_in an dem Anschlussknoten 0 eingegeben wird, siehe 9. Gemäß bzw. aus der Baumstruktur der Geräteparameter können die Widerstandswerte der Widerstände erhalten werden, zum Beispiel R₁ = 16954,5 Ω, R₂ = 461,2 Ω, R₃ = 200000 Ω, R₄ = 7,2 Ω, R₅ = 13757,5 Ω, R₆ = 382,6 Ω, R₇ = 6057,7 Ω, R₈ = 2357,2 Ω und R₉ = 2,7 Ω. Hier wird nur ein Fall gezeigt, in dem die Widerstandsparameterwerte nicht definiert sind. Die Verbindung der Spannungsreferenzschaltung, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird, ist vernünftig bzw. angemessen bzw. zweckmäßig, so dass es keine Verbindungsstörungen gibt und keine Aufhängungsknoten bzw. hängende Knoten auftreten, und die Parameterwerte jedes Geräts werden ebenfalls erhalten, wie in 9 gezeigt. Die Anzahl der erzeugten Geräte beträgt 15 und die Anzahl der Geräte ist ebenfalls sehr vernünftig bzw. angemessen bzw. zweckmäßig, so dass der Stromverbrauch der Schaltung reduziert werden kann, da keine redundanten Geräte vorhanden sind. Die Ausgabekurve der Spannungsreferenzschaltung bei verschiedenen Temperaturen liegt näher an der Sollkurve, siehe 10. Dadurch wird die Rationalität bzw. Angemessenheit der Spannungsreferenzschaltung verifiziert, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird.
Beispielsweise ist 11 ein schematisches Diagramm der Struktur einer Temperaturrezeptorschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird. 12 ist ein Vergleichsdiagramm der Ausgabekurve und der Sollkurve entsprechend 11. Die Temperaturrezeptorschaltung, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird, umfasst 21 Geräte bzw. Bauelemente, wobei die Widerstände R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆ und R₇ umfassen, wobei die Transistoren Q₁, Q₂, Q₃, Q₄, Q₅, Q₆, Q₇, Q₈, Q₉, Q₁₀, Q₁₁, Q₁₂, Q₁₃ und Q₁₄ umfassen, wobei die Anschlussknoten in der Temperaturrezeptorschaltung 0, 2, 3, 5, 14, 20, 22, 24, 26 und 29 umfassen, wobei die Anschlussknoten in der Temperaturrezeptorschaltung Endknoten in der Schaltungstopologie sind, wobei R_in1, R_in2 und R_L Geräte bzw. Bauelemente in entstehenden Schaltungen sein können, siehe 11. Die Spannung V_out kann an dem Anschlussknoten 3 ausgegeben werden, indem die Spannungen V_in1 und V_in2 eingegeben werden, siehe 11. Gemäß der Baumstruktur der Geräteparameter können die Widerstandswerte der Widerstände erhalten werden, zum Beispiel R₁ = 1565,3 Ω, R₂ = 6,9 Ω, R₃ = 18985,9 Ω, R₄ = 50,5 Ω, R₅ = 200000 Ω, R₆ = 6617,2 Ω und R₇ = 127614,9 Ω. Hier wird nur ein Fall gezeigt, in dem Widerstandsparameterwerte nicht definiert sind. Die Verbindung der Temperaturrezeptorschaltung, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird, ist vernünftig bzw. gut, so dass es keine Verbindungsstörung gibt und keine Aufhängungsknoten auftreten, und dass die Parameterwerte jedes Geräts ebenfalls erhalten werden, wie in 11 gezeigt. Die Anzahl der erzeugten Geräte beträgt 21 und die Anzahl der Geräte ist ebenfalls sehr vernünftig, so dass der Stromverbrauch der Schaltung reduziert werden kann, da keine redundanten Geräte vorhanden sind. Die Ausgabekurve der Temperaturrezeptorschaltung überlappt nahezu mit der Sollkurve, siehe 12. Dadurch wird die Rationalität bzw. Angemessenheit der Temperaturrezeptorschaltung verifiziert, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird.
Beispielsweise ist 13 ein schematisches Diagramm der Struktur einer Generatorschaltung mit einer Gaußschen Funktion bzw. Gauß-Funktion-Generatorschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird. 14 ist ein Vergleichsdiagramm der Ausgabekurve und der Sollkurve entsprechend 13. Die Generatorschaltung mit einer Gaußschen Funktion, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird, umfasst 30 Geräte, wobei die Widerstände R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉ und R₂₀ umfassen, wobei die Transistoren M₁, M₂, M₃, M₄, M₅, M₆, M₇, M₈, M₉ und M₁₀ umfassen, wobei die Anschlussknoten in der Generatorschaltung mit einer Gaußschen Funktion 0, 1, 2, 3, 5, 7, 9, 13, 14, 15, 17, 22, 23 und 26 umfassen, wobei die Anschlussknoten in der Generatorschaltung mit einer Gaußschen Funktion Endknoten in der Schaltungstopologie sind, wobei R_in ein Gerät in entstehenden Schaltungen sein kann, siehe 13. Der Strom Iout kann an dem Anschlussknoten 4 ausgegeben werden, indem die Spannungen V_in1 und V_in2 eingegeben werden, siehe 13. Gemäß der Baumstruktur der Geräteparameter können die Widerstandswerte der Widerstände erhalten werden, zum Beispiel R₁ = 3624,1 Ω, R₂ = 922,5 Ω, R₃ = 7175,7 Ω, R₄ = 14412,9 Ω, R₅ = 10069,9 Ω, R₆ = 38163,2 Ω, R₇ = 109958,7 Ω, R₈ = 2357,2 Ω, R₉ = 5761,1 Ω, R₁₀ = 6389,2 Ω, R₁₁ = 500 Ω, R₁₂ = 470185,6 Ω, R₁₃ = 6868,7 Ω, R₁₄ = 11735,7 Ω, R₁₅ = 500 Ω, R₁₆ = 1000 Ω, R₁₇ = 1979,1 Ω, R₁₈ = 18332,6 Ω, R₁₉ = 11664,2 Ω und R₂₀ = 1258,2 Ω. Hier wird nur einen Fall gezeigt, in dem die Widerstandsparameterwerte nicht definiert sind. Die Verbindung der Generatorschaltung mit einer Gaußschen Funktion, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird, ist vernünftig bzw. gut, so dass es keine Verbindungsstörungen gibt und kein Aufhängungsknoten auftritt, und dass die Parameterwerte jedes Geräts ebenfalls erhalten werden, wie in 13 gezeigt. Die Anzahl der erzeugten Geräte beträgt 30 und die Anzahl der Geräte ist ebenfalls sehr vernünftig, so dass keine redundanten Geräte vorhanden sind. Die Ausgabekurve der Generatorschaltung mit einer Gaußschen Funktion überlappt nahezu mit der Sollkurve, siehe 14. Dadurch wird die Rationalität bzw. Angemessenheit der Generatorschaltung mit einer Gaußschen Funktion verifiziert, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird.
Beispielsweise ist 15 ein schematisches Diagramm der Struktur einer Impulserzeugungsschaltung basierend auf Memristoren gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird. 16 ist ein Vergleichsdiagramm der Ausgabekurve und der Sollkurve entsprechend 15. Die Impulserzeugungsschaltung basierend auf Memristoren, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird, umfasst 25 Geräte, wobei die Widerstände R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ umfassen, wobei die Transistoren M₁, M₂, M₃, M₄, M₅, M₆, M₇, M₈, M₉, M₁₀ und M₁₁ umfassen, wobei die Memristoren Mem₁, Mem₂, Mem₃, Mem₄, Mem₅, Mem₆, Mem₇ und Mem₈ umfassen, wobei die Anschlussknoten in der Impulserzeugungsschaltung basierend auf Memristoren 0, 1, 2, 3, 4, 10, 13, 14, 17 und 19 umfassen, wobei der Anschlussknoten in der Impulserzeugungsschaltung basierend auf Memristoren Endknoten in der Schaltungstopologie sind, wobei R_in ein Gerät in entstehenden Schaltungen sein kann, siehe 15. Die Spannung V_out kann ausgegeben werden, indem die Spannungen V_in, V_cc und V_dd eingegeben werden, siehe 15. Gemäß der Baumstruktur der Geräteparameter können die Widerstandswerte der Widerstände erhalten werden, zum Beispiel R₁ = 2021,9 Ω, R₂ = 200,0 Ω, R₃ = 200 KΩ, R₄ = 200 Ω, R₅ = 31710,1 Ω und R₆ = 46823,1 Ω. Hier wird nur einen Fall gezeigt, in dem die Widerstandsparameterwerte nicht definiert sind. Die Verbindung der Impulserzeugungsschaltung basierend auf Memristoren, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird, ist vernünftig bzw. gut, so dass es keine Verbindungsstörungen gibt und keine Aufhängungsknoten auftreten, und dass die Parameterwerte jedes Geräts ebenfalls erhalten werden, wie in 15 gezeigt. Die Anzahl der erzeugten Geräte beträgt 25 und die Anzahl der Geräte ist ebenfalls sehr vernünftig, so dass keine redundanten Geräte vorhanden sind. Die Ausgabekurve der Impulserzeugungsschaltung basierend auf Memristoren überlappt nahezu mit der Sollkurve, siehe 16. Dadurch wird die Rationalität bzw. Angemessenheit der Impulserzeugungsschaltung basierend auf Memristoren verifiziert, die durch eine automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur erzeugt wird.
17 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer automatischen Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters. Unter Bezugnahme auf 17 umfasst die automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur die folgenden Komponenten:

eine Einstellungseinheit 510 für Parameter zum Einstellen einer maximalen Höhe und
einer Wachstumsrichtung der Baumstruktur;
eine Bestimmungseinheit 520 für übergeordnete Knoten zum zufälligen Aufrufen eines Knotens aus einer Funktionsknotenbibliothek als übergeordneten Knoten;
eine Bestimmungseinheit 530 für untergeordnete Knoten zum zufälligen Aufrufen eines Knotens als untergeordneten Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und einer Anschlussknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung;
eine Erzeugungseinheit 540 für Baumstrukturen zum Bestimmen, dass eine Baumstruktur erzeugt wird, wenn der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist;
eine Überprüfungseinheit 550 für die Baumstruktur zum Überprüfen der Baumstruktur;
eine Erzeugungseinheit 560 für Schaltungstopologie und Geräteparameter zum Bestimmen, dass eine Schaltungstopologie und Geräteparameter erhalten werden, die den Schaltungsregeln entsprechen, wenn die Baumstruktur die voreingestellten Bedingungen erfüllt; und
eine Erzeugungseinheit 570 für analoge Schaltungen zum Entwickeln bzw. Weiterentwickeln der Schaltungstopologie und der Geräteparameter, um eine analoge Schaltung zu erzeugen.

Die automatische Entwurfselektronikvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein automatisches Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur, um das obige Ausführungsbeispiel zu implementieren. Das Implementierungsprinzip und der technische Effekt der automatischen Entwurfselektronikvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind denen der obigen Ausführungsform ähnlich und werden hier nicht wiederholt.
Optional umfasst die Überprüfungseinheit für die Baumstruktur mindestens eine der folgenden Komponenten:

eine Überprüfungseinheit für Endknoten zum Überprüfen eines Endknotens der Baumstruktur, um zu beurteilen, ob der Endknoten alle externen Anschlüsse einer vordefinierten entstehenden Schaltung enthält;
eine Überprüfungseinheit für Aufhängungsknoten bzw. hängende Knoten zum Überprüfen, ob ein Aufhängungsknoten bzw. hängender Knoten in der Baumstruktur vorhanden ist; und eine Überprüfungseinheit für die Höhe der Baumstruktur zum Überprüfen, ob die Höhe der Baumstruktur die maximale Höhe überschreitet.

Optional wird die Überprüfungseinheit für Aufhängungsknoten speziell dafür verwendet, um zu überprüfen, ob die Anzahl der Zuweisungen desselben Endknotens in der Baumstruktur größer als die voreingestellte Anzahl oder gleich dieser ist. Wenn die Anzahl der Zuweisungen desselben Endknotens in der Baumstruktur größer als die voreingestellte Anzahl oder gleich dieser ist, gibt es keinen Aufhängungspunkt in der Baumstruktur.
Optional umfasst die Erzeugungseinheit für die analoge Schaltung die folgenden Komponenten:

eine Einstellungseinheit für Populationsparameter zum Einstellen von Populationsparametern, wobei die Parameter mindestens eine Größe der Population, eine Topologiestruktur-Kreuzungsrate, eine Werte-Kreuzungsrate, eine Mutationsrate bzw.
Variationsrate und eine voreingestellte Anzahl von Iterationen umfassen;
eine Erzeugungseinheit für von Populationsindividuen zum Initialisieren einer Population, um ein zu entwickelndes bzw. weiterentwickelndes Populationsindividuum bzw. Populationsindividuen gemäß der Größe der Population zu erzeugen;
eine Bewertungseinheit für den Fitnesswert zum Bewerten des Fitnesswerts eines Populationsindividuums;
eine Auswahleinheit für ein Elite-Individuum zum Auswählen eines Elite-Individuums aus einem Populationsindividuum durch eine Elite-Strategie gemäß einem Fitnesswert;
eine erste Kreuzungseinheit zum Beurteilen, ob eine Kreuzung der individuellen Topologie gemäß der Topologiestruktur-Kreuzungsrate durchgeführt wird bzw. werden soll, wobei, wenn die Kreuzung der individuellen Topologie durchgeführt wird, das erste übergeordnete Individuum aus dem Elite-Individuum durch eine Turnierstrategie ausgewählt wird, um sich mit dem Elite-Individuum zu kreuzen;
eine zweite Kreuzungseinheit zum Beurteilen, ob die Kreuzung des individuellen Werts gemäß der Wert-Kreuzungsrate durchgeführt wird, wobei, wenn die Kreuzung des individuellen Werts durchgeführt wird, das zweite übergeordnete Individuum aus dem Elite-Individuum durch die Turnierstrategie ausgewählt wird, um sich mit dem Elite-Individuum zu kreuzen;
eine Mutationseinheit zum Beurteilen, ob eine Mutationsoperation eines Individuums gemäß der Mutationsrate durchgeführt wird bzw. werden soll, wobei, wenn die Mutationsoperation des Individuums durchgeführt wird, die Operation zum Hinzufügen oder Löschen des Knotens zufällig ausgewählt wird;
eine Aktualisierungseinheit für die Population zum Aktualisieren der Population und zum Aktualisieren der Anzahl der Iterationen; und
eine Erzeugungseinheit für eine analoge Schaltung zum Bestimmen, dass die Anzahl der Iterationen gleich der voreingestellten Anzahl von Iterationen ist, um eine analoge Schaltung nach dem Ende der Iteration zu erzeugen.

Optional umfasst die automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur ferner die folgenden Komponenten:

eine Bestimmungseinheit für eine Knotenbibliothek zum Bestimmen einer Funktionsknotenbibliothek und einer Endknotenbibliothek; und
eine Vordefinitionseinheit für die entstehende Schaltung zum Vordefinieren der entstehenden Schaltung.

eine Erzeugungseinheit für die Netzliste zum Erzeugen einer Netzliste gemäß der Baumstruktur; und
eine Simulationseinheit für die analoge Schaltung zum Simulieren unter Verwendung der Netzliste wird verwendet, um die Ausgabekurve der analogen Schaltung zu erhalten.

18 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer automatischen Entwurfselektronikvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, wie in 18 gezeigt, wobei das Gerät einen Prozessor 70, einen Speicher 71, eine Eingabevorrichtung 72 und eine Ausgabevorrichtung 73 umfasst, wobei die Anzahl der Prozessoren 70 in dem Gerät eins oder mehr sein kann, wobei ein Prozessor 70 in 18 als ein Beispiel genommen wird, wobei der Prozessor 70, der Speicher 71, die Eingabevorrichtung 72 und die Ausgabevorrichtung 73 in dem Gerät über einen Bus oder auf andere Weise verbunden sein können, wobei eine Busverbindung in 18 als ein Beispiel genommen wird.
Der Speicher 71 kann als computerlesbares Speichermedium zum Speichern von Softwareprogrammen, computerausführbaren Programmen und Modulen verwendet werden, wie z. B. Programmbefehle/Module, die dem automatischen Entwurfselektronikvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur in einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters entsprechen (zum Beispiel das Einstellungsmodul 510 für Parameter, das Bestimmungsmodul 520 für den übergeordneten Knoten und das Bestimmungsmodul 530 für den untergeordneten Knoten usw. in der automatischen Entwurfselektronikvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur). Der Prozessor 70 führt Softwareprogramme, Befehle und Module aus, die in dem Speicher 71 gespeichert sind, wodurch verschiedene funktionale Anwendungen und Datenverarbeitung des Geräts durchgeführt werden, um das automatische Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur zu implementieren.
Der Speicher 71 kann in erster Linie einen Speicherprogrammbereich und einen Speicherdatenbereich umfassen, wobei der Speicherprogrammbereich ein Betriebssystem oder/und eine Anwendung speichern kann, die für mindestens eine Funktion erforderlich ist, wobei der Speicherdatenbereich Daten speichern kann, die gemäß der Verwendung des Terminals erzeugt werden. Zusätzlich kann der Speicher 71 einen Hochgeschwindigkeits-Direktzugriffsspeicher und einen nichtflüchtigen Speicher umfassen, z. B. mindestens eine Plattenspeichervorrichtung, eine Flash-Speichervorrichtung oder eine andere nichtflüchtige Festkörperspeichervorrichtung. In einigen Beispielen kann der Speicher 71 ferner einen Speicher umfassen, der relativ zu dem Prozessor 70 ferneingestellt wird, wobei der entfernte Speicher über ein Netzwerk mit dem Gerät verbunden werden kann. Beispiele für die obigen Netzwerke umfassen, sind aber nicht beschränkt auf das Internet, das Intranet eines Unternehmens, das lokale Netzwerk, das Mobilkommunikationsnetz und Kombinationen davon.
Die Eingabevorrichtung 72 kann verwendet werden, um eingegebene Zahlen- oder Zeicheninformationen zu empfangen und Schlüsselsignaleingaben zu erzeugen, die sich auf Benutzereinstellungen und Funktionssteuerungen des Gerätes beziehen. Die Ausgabevorrichtung 73 kann eine Anzeigevorrichtung wie eine Anzeige umfassen.
Das Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters stellt auch ein Speichermedium mit computerausführbaren Befehlen bereit, wobei der computerausführbare Befehl verwendet wird, um ein automatisches Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur auszuführen, wenn er von einem Computerprozessor ausgeführt wird, umfassend die folgenden Schritte:

Einstellen der maximalen Höhe und Wachstumsrichtung der Baumstruktur,
Zufälliges Aufrufen eines Knotens aus einer Funktionsknotenbibliothek als ein übergeordneter Knoten,
Zufälliges Aufrufen eines Knotens als ein untergeordneter Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und einer Anschlussknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung,
Erzeugen einer Baumstruktur, wenn der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist,
Überprüfen der Baumstruktur, um eine Schaltungstopologie und Geräteparameter zu erhalten, die den Schaltungsregeln entsprechen, wenn die Baumstruktur die voreingestellten Bedingungen erfüllt, und
Weiterentwickeln der Schaltungstopologie und der Geräteparameter, um eine analoge Schaltung zu erzeugen.

Natürlich ist für ein Speichermedium mit computerausführbaren Befehlen gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters der computerausführbare Befehl nicht auf die oben beschriebenen Verfahrensoperationen beschränkt, sondern kann auch verwandte Operationen in einem automatischen Entwurfsverfahren für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur gemäß einem beliebigen Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters durchführen.
Durch die obige Beschreibung der Ausführungsform kann der Fachmann klar verstehen, dass das vorliegende Gebrauchsmuster mit Hilfe von Software und der erforderlichen allgemeinen Hardware implementiert werden kann. Natürlich kann es auch nur durch Hardware implementiert werden, aber in vielen Fällen ist ersteres eine bessere Ausführungsform. Basierend auf diesem Verständnis kann die technische Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters im Wesentlichen oder Teil, der zum Stand der Technik beiträgt, in Form eines Softwareprodukts verkörpert werden. Dieses Computersoftwareprodukt kann in einem computerlesbaren Speichermedium wie einer Diskette, einem Nur-Lesen-Speicher (Read-Only Memory, ROM), einem Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory, RAM), einem Flash-Speicher (FLASH), einer Festplatte oder einer optischen Platte eines Computers gespeichert werden. Mehrere Befehle werden verwendet, um ein Computergerät (das ein Personalcomputer, ein Server oder ein Netzwerkgerät usw. sein kann) dazu zu bringen, das in verschiedenen Ausführungsbeispielen des vorliegenden Gebrauchsmusters beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist anzumerken, dass die verschiedenen Einheiten, die in dem Ausführungsbeispiel der obigen Vorrichtung enthalten sind, nur gemäß der funktionalen Logik bzw. Funktionslogik unterteilt sind, aber nicht auf die obige Aufteilung beschränkt sind, solange die entsprechende Funktion implementiert werden kann. Darüber hinaus dienen die spezifischen Namen jeder Funktionseinheit nur dazu, die Unterscheidung voneinander zu erleichtern, und werden nicht verwendet, um den Schutzbereich des vorliegenden Gebrauchsmusters einzuschränken.
Es ist anzumerken, dass das Obige nur bevorzugte Ausführungsbeispiele und angewandte technische Prinzipien bzw. Grundsätze des vorliegenden Gebrauchsmusters darstellen. Der Fachmann wird verstehen, dass das vorliegende Gebrauchsmuster nicht auf die hier beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Der Fachmann kann verschiedene offensichtliche Änderungen, Anpassungen bzw. Neueinstellungen und Ersetzungen vornehmen, ohne vom Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters abzuweichen. Obwohl das vorliegende Gebrauchsmuster durch die obigen Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben wurde, ist das vorliegende Gebrauchsmuster nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Ohne von dem Konzept des vorliegenden Gebrauchsmusters abzuweichen, kann das vorliegende Gebrauchsmuster auch viele weitere äquivalente Ausführungsbeispiele enthalten. Der Umfang des vorliegenden Gebrauchsmusters wird durch den Umfang der beigefügten Ansprüche bestimmt.

Claims

Automatische Entwurfsvorrichtung für analoge Schaltungen basierend auf einer Baumstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Entwurfsvorrichtung die folgenden Komponenten umfasst: eine Einstellungseinheit für Parameter zum Einstellen einer maximalen Höhe und Wachstumsrichtung der Baumstruktur, eine Bestimmungseinheit für übergeordnete Knoten zum zufälligen Aufrufen eines Knotens aus einer Funktionsknotenbibliothek als ein übergeordneter Knoten, eine Bestimmungseinheit für untergeordnete Knoten zum zufälligen Aufrufen eines Knotens als ein untergeordneter Knoten aus der Funktionsknotenbibliothek und einer Anschlussknotenbibliothek gemäß der Wachstumsrichtung, eine Erzeugungseinheit für die Baumstruktur zum Bestimmen, dass eine Baumstruktur erzeugt wird, wenn der untergeordnete Knoten ein Endknoten ist, eine Überprüfungseinheit für die Baumstruktur zum Überprüfen der Baumstruktur, eine Erzeugungseinheit für Schaltungstopologie und Geräteparameter zum Bestimmen, dass eine Schaltungstopologie und Geräteparameter erhalten werden, die den Schaltungsregeln entsprechen, wenn die Baumstruktur voreingestellte Bedingungen erfüllt, und eine Erzeugungseinheit für analoge Schaltungen zum Weiterentwickeln der Schaltungstopologie und der Geräteparameter, um eine analoge Schaltung zu erzeugen.
Automatische Entwurfsvorrichtung für analoge Schaltungen basierend auf einer Baumstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfungseinheit für die Baumstruktur mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst: eine Überprüfungseinheit für Endknoten zum Überprüfen eines Endknotens der Baumstruktur, um zu beurteilen, ob der Endknoten alle externen Anschlüsse einer vordefinierten entstehenden Schaltung enthält, eine Überprüfungseinheit für Aufhängungsknoten zum Überprüfen, ob ein Aufhängungsknoten in der Baumstruktur vorhanden ist, und eine Überprüfungseinheit für die Höhe der Baumstruktur zum Überprüfen, ob die Höhe der Baumstruktur die maximale Höhe überschreitet.
Automatische Entwurfsvorrichtung für analoge Schaltungen basierend auf einer Baumstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfungseinheit für Aufhängungsknoten speziell dafür verwendet, um zu überprüfen, ob die Anzahl der Zuweisungen desselben Endknotens in der Baumstruktur größer als die voreingestellte Anzahl oder gleich dieser ist, wenn die Anzahl der Zuweisungen desselben Endknotens in der Baumstruktur größer als die voreingestellte Anzahl oder gleich dieser ist, gibt es keinen Aufhängungspunkt in der Baumstruktur.
Automatische Entwurfsvorrichtung für analoge Schaltungen basierend auf einer Baumstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungseinheit für die analoge Schaltung die folgenden Komponenten umfasst: eine Einstellungseinheit für Populationsparameter zum Einstellen von Populationsparametern, wobei die Parameter mindestens eine Größe der Population, eine Topologiestruktur-Kreuzungsrate, eine Werte-Kreuzungsrate, eine Mutationsrate bzw. Variationsrate und eine voreingestellte Anzahl von Iterationen umfassen, eine Erzeugungseinheit für von Populationsindividuen zum Initialisieren einer Population, um ein zu entwickelndes bzw. weiterentwickelndes Populationsindividuum bzw. Populationsindividuen gemäß der Größe der Population zu erzeugen, eine Bewertungseinheit für den Fitnesswert zum Bewerten des Fitnesswerts eines Populationsindividuums, eine Auswahleinheit für ein Elite-Individuum zum Auswählen eines Elite-Individuums aus einem Populationsindividuum durch eine Elite-Strategie gemäß einem Fitnesswert, eine erste Kreuzungseinheit zum Beurteilen, ob eine Kreuzung der individuellen Topologie gemäß der Topologiestruktur-Kreuzungsrate durchgeführt wird bzw. werden soll, wobei, wenn die Kreuzung der individuellen Topologie durchgeführt wird, das erste übergeordnete Individuum aus dem Elite-Individuum durch eine Turnierstrategie ausgewählt wird, um sich mit dem Elite-Individuum zu kreuzen, eine zweite Kreuzungseinheit zum Beurteilen, ob die Kreuzung des individuellen Werts gemäß der Wert-Kreuzungsrate durchgeführt wird, wobei, wenn die Kreuzung des individuellen Werts durchgeführt wird, das zweite übergeordnete Individuum aus dem Elite-Individuum durch die Turnierstrategie ausgewählt wird, um sich mit dem Elite-Individuum zu kreuzen, eine Mutationseinheit zum Beurteilen, ob eine Mutationsoperation eines Individuums gemäß der Mutationsrate durchgeführt wird bzw. werden soll, wobei, wenn die Mutationsoperation des Individuums durchgeführt wird, die Operation zum Hinzufügen oder Löschen des Knotens zufällig ausgewählt wird, eine Aktualisierungseinheit für die Population zum Aktualisieren der Population und zum Aktualisieren der Anzahl der Iterationen; und eine Erzeugungseinheit für eine analoge Schaltung zum Bestimmen, dass die Anzahl der Iterationen gleich der voreingestellten Anzahl von Iterationen ist, um eine analoge Schaltung nach dem Ende der Iteration zu erzeugen.
Automatische Entwurfsvorrichtung für analoge Schaltungen basierend auf einer Baumstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur ferner die folgenden Komponenten umfasst: eine Bestimmungseinheit für eine Knotenbibliothek zum Bestimmen einer Funktionsknotenbibliothek und einer Endknotenbibliothek; und eine Vordefinitionseinheit für die entstehende Schaltung zum Vordefinieren der entstehenden Schaltung.
Automatische Entwurfsvorrichtung für analoge Schaltungen basierend auf einer Baumstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Entwurfsvorrichtung für eine analoge Schaltung basierend auf einer Baumstruktur ferner die folgenden Komponenten umfasst: eine Erzeugungseinheit für die Netzliste zum Erzeugen einer Netzliste gemäß der Baumstruktur; und eine Simulationseinheit für die analoge Schaltung zum Simulieren unter Verwendung der Netzliste wird verwendet, um die Ausgabekurve der analogen Schaltung zu erhalten.