[发明专利]一种辅助电路参数优化的SPICE电路网表生成方法

权利要求书

1.一种辅助电路参数优化的SPICE电路网表生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设置电路结构和各种参数

通过设置SPICE的.option语句对仿真过程进行一组配置，使用一组option语句，做到只在参数优化前进行电路的可行性检验，在参数优化过程中不检查电路结构，不生成仿真图形文件，最大减少仿真时间，在优化完成后生成波形文件并进行显示，遵守设定的规则下，用户按照自己的需要自行配置,设置元器件库,或选择用户使用的元器件库，通过元器件库自动读取其中关键元器件的名称，包括但不限于以下几种器件：MOS管，三极管，二极管,设置电路元器件的拓扑关系；

S2、设置电路路仿真和性能指标

设置电路整体的仿真方式，电路的性能指标的计算方式和性能指标读取方式，选择一种或多种性能指标为优化目标，具体步骤如下：首先设置性能指数所依靠的仿真方式和仿真节点，仿真方式包括以下两种：直流仿真和交流仿真，然后设置性能指标的计算公式，可以直接调用在数据库中保存的常见性能指标的计算公式；

S3、读取性能指标

重复S2,到所有的性能指标被设置完成，最后检查该仿真是否正确；

S4、进行仿真

设置完所有的信息后，接下来进入仿真阶段，首先依据相应的参数生成SPICE电路网表，写入SPICE仿真所需要的的.sp格式文件中，其次通过子进程调用SPICE仿真软件，可兼容的SPICE仿真软件有：HSPICE、NGSPICE，最后等待子进程完成仿真，通过正则表达式的方式在仿真结果文件中读取仿真所获得的优化目标的仿真结果；

S5、将电路参数和性能指标输入优化器

设置待优化器件的参数关系和参数范围，并根据参数范围对待优化的电路参数进行初始化，可选择的电路参数包括下面几种：CMOS管的栅长L，栅宽W，电阻的阻值R，电容的电容量C，参数关系为线性关系，完成一组参数的仿真过程，将电路参数和性能指标传递给优化器，可选择的优化器包括但不限于以下几种：遗传算法优化器、差分进化优化器和强化学习优化器；

S6、修改电路参数

优化器会根据仿真结果对电路参数进行修正，将修改后的电路参数重新输入系统中，重复步骤S3-S5，直到待优化的性能指标符合设计的需要，得到最优的电路参数组合。

2.根据权利要求1所述的辅助电路参数优化的SPICE电路网表生成方法，其特征在于，所述步骤S1中拓扑关系包括以下几种设置方式：直接设置电路中的元件与其连接关系；读取现有的SPICE电路网表并提取其中的电路网表；将其他形式的电路编码转化为系统内的编码。

3.根据权利要求1所述的辅助电路参数优化的SPICE电路网表生成方法，其特征在于，所述步骤S1中器件信息包括以下几种:器件名字的首字母，节点的数量，器件的类型，参数的种类。

4.根据权利要求1所述的辅助电路参数优化的SPICE电路网表生成方法，其特征在于，所述步骤S1中节点的名字可以为字母，数字，及其组合，节点名是唯一的，其中必定有一个名字为“0”的节点，代表地。

5.根据权利要求1所述的辅助电路参数优化的SPICE电路网表生成方法，其特征在于，所述步骤S1中优化类型可分为在优化过程中参数不变的固定参数器件和在优化过程中参数被优化的待优化器件，并设置固定参数器件的参数。

6.根据权利要求1所述的辅助电路参数优化的SPICE电路网表生成方法，其特征在于，所述步骤S2中额外设置进行瞬态仿真获取电路的静态工作点，在S5中的强化学习优化器可以通过利用静态工作点的信息获取更好的优化效果。

7.根据权利要求1所述的辅助电路参数优化的SPICE电路网表生成方法，其特征在于，所述步骤S5中优化器是指的这么一种结构：可以根据系统的输出调整输入，得到系统的一组最佳输出。

8.根据权利要求1所述的辅助电路参数优化的SPICE电路网表生成方法，其特征在于，所述步骤S3-S6中的过程中引入多线程操作，每个线程分别生成进行结构相同但参数不同的电路网表并进行优化，可以使整体流程的速度上升。