Method of Generating Unique Elementary Circuit Topologies Méthode de génération de topologies de circuits élémentaires uniques

Abstract

Designing analog circuits with new topologies is often very challenging, as it requires not only circuit design expertise but also an intuition of how various elementary circuits may work when put together to form a larger circuit. In this paper, we present a method of generating all functional elementary circuit topologies. This paper uses combinatorics to ensure that all unique circuit topologies are generated and stored in a database. This database contains 582 two-transistor and 56 280 three-transistor functional and unique elementary circuit topologies. It is envisioned that the circuit topologies stored in the database can save design time and assist designers by both offering previously unknown circuit topologies and providing circuit topologies for further optimizations. To give an example of how this vision can be used in practice, a search for all amplifier circuits was conducted that resulted in 5177 circuit topologies, some previously unknown, out of 56 862 three-transistor elementary circuit topologies. Résumé—La conception de circuits analogiques avec de nouvelles topologies est souvent très difficile car elle nécessite non seulement une expertise en conception de circuits, mais aussi une intuition de la façon dont différents circuits élémentaires peuvent fonctionner lorsqu’ils forment un plus grand circuit. Dans cet article, nous présentons une méthode de génération de toutes les topologies de circuits élémentaires fonctionnels. Cet article utilise la combinatoire pour garantir que toutes les topologies de circuits uniques sont générées et stockées dans une base de données. Cette base de données contient 582 topologies de circuits élémentaires fonctionnels et uniques à deux transistors et 56 280 à trois transistors. Il est envisagé que les topologies de circuit stockées dans la base de données permettent d’économiser du temps de conception et d’aider les concepteurs à la fois à offrir des topologies de circuits inconnues et à fournir des topologies de circuits pour d’autres optimisations. Pour donner un exemple de la façon dont cette vision peut être utilisée dans la pratique, une recherche de tous les circuits amplificateurs a été effectuée.