電子電路優(yōu)化設計

sclince ond Tchnoloy Imoveon Hriar科技創(chuàng )新導報I工程技術(shù).電子電路優(yōu)化設計(廣東省高州農業(yè)學(xué)校525200)摘要:通過(guò)PSpice 的參數掃描分析。優(yōu)化分析,對電子電路設計進(jìn)行優(yōu)化,提離了電路設計的準確性、可靠性,并以帶通濾波器電路為創(chuàng )對實(shí)現電路優(yōu)化設計作了仿真。關(guān)鍵詞:電子電路PSpice 優(yōu)化分析中圖分類(lèi)號:TN710文獻標識碼:A文章編號: 1674-098X(2008)09(a)> -0109-01電子電路的優(yōu)化設計和可靠性分析能能事先預測電路是否滿(mǎn)足優(yōu)化分析的基本分別對R,和R,進(jìn)行參敷掃描分析,可以確夠縮短開(kāi)發(fā)周期,降低設計成本,提高產(chǎn)品要求， 因此傳統的優(yōu)化設計方法的可靠性定能滿(mǎn)足濾波器的增益Gain = 10的R,的電的合格率,因此被應用與齊種電子產(chǎn)品的難以得到保證.阻值約為3k左右,滿(mǎn)足濾波器3dB帶寬Bw研制、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程。本文通過(guò)對PSpice10Hz的R,的電阻值約為34k Q左右。的參數打描分析、優(yōu)化分析的論述，分析2 基于PSpice的電路優(yōu)化設計方法與步驟經(jīng)過(guò)參數掃描分析后,電路的性能指了利用PSpice對電子電路進(jìn)行最優(yōu)化設計通過(guò)利用PSpice的參數掃描分析，優(yōu)標得到一 定的改 養,基本滿(mǎn)足設計的要求，的方法與步驟,以下作詳細探討?；治?，對電子電路進(jìn)行最優(yōu)化設計。如即實(shí)現了 次優(yōu)化設計。為了使電路設計最圖1所示，利用這個(gè)方法實(shí)現有源帶通濾優(yōu)化,還需經(jīng)過(guò)優(yōu)化分析。1 PSpice電路優(yōu)化設計方法波器電路的優(yōu)化設計。其中需要優(yōu)化設計2.4元件的優(yōu)化參數(Parameters)和優(yōu)化性?xún)?yōu)化分析是電子電路設計過(guò)程中的重的濾波 器的性能指標分別為增益Gain= 10能指標(Specifications)設置要環(huán)節,優(yōu)化分析尼通過(guò)調整電路中相應土 3% ;中心頻率Fc= 100Hz土1%;3dB帶調整電位器的SET參數值改變相應電阻的元器件參數值的大小米最大限度地保證寬Bw= 10Hz土1%.值的人小，從而使濾波器的增益、中心頻率和設計的指標滿(mǎn)足電路性能的要求,PSpice帶寬到達最優(yōu)化設計的要求。因此將3個(gè)電位電路優(yōu)化設i計方法可以采用參數掃描分析器的SET屬性參數分別修改為aGain, aFc和和優(yōu)化分析。aBw ,并設置初始值為0.5,當前值為0.5,容差TT1.1 參數掃描分析值為0.1%。下限值為0.01,上:限值為1。并根PSpicc參數幻描分析是使電路中的某個(gè)據優(yōu)化設計的要求,對帶通濾波器電路的3個(gè)元器件的參數值在設定的范圍內發(fā)生變化，優(yōu)化性能指標，即中心頻率Fc.3dB 帶寬BW然后對每個(gè)指定的參數變化值分別進(jìn)行電和增益Gain的主要參數進(jìn)行設置。路基本特性分析,再對每個(gè)參數值所對應的2.5優(yōu)化分析程序的運行仿真結果進(jìn)行分析,從中選取滿(mǎn)足設計指標執行優(yōu)化設計命令,PSpice根據優(yōu)化性要求的元器件參數值作為優(yōu)化設計的結果。能指標參數的要求經(jīng)過(guò)多次迭代運算和仿然而當參數掃描分析的參數變化范圍真分析完成電路的優(yōu)化過(guò)程，得到優(yōu)化分較大而掃描步長(cháng)又較小時(shí),需要執行很多析的結果。經(jīng)過(guò)2次迭代運算和5次仿真次的仿真分析,而月每次只能對一個(gè)掃描分析后,3個(gè)電位器SET參數的最優(yōu)化設變量進(jìn)行仿真,因此采取參數扣描分析法圍1 帶通濾波器電路計值分別為aFc -0.621271, aBW=0.461376對電路進(jìn)行優(yōu)化設計的執行效率和精確度和aGain=0.433262。此時(shí)帶通濾波器電路都較低。因此參數掃描分析只是一種電路2.1 原理圖分析的中心頻率Fc由101. 169Hz優(yōu)化為99.的次優(yōu)化設計方法,通常用來(lái)確定元器件由電路分析理論可知,調整有源帶通9844Hz. 3dB 帶寬Bw由10.824211z2優(yōu)化參數的近似優(yōu)化值。濾波器電路中的電阻值的大小，可以改變?yōu)?0.0041 Hz、 增益Gain由9. 85277優(yōu)化1.2優(yōu)化分析濾波器的增益、中心頻率和帶寬,將電阻為10.0499.完會(huì )達到最優(yōu)化設計的性能指PSpice的優(yōu)化分析是根據約束條件和R. R, 和R,設置為全局變域,并將電位器標要求。 選擇Update Schematic 將3個(gè)電目標參數，從每個(gè)待調整元器件的初始值Rgain. Rfc 和Rbw的SET參數設置為所需位器SET參數值更新為最優(yōu)化設計值.開(kāi)始，分別計算每個(gè)優(yōu)化指標對相應元器●要調整的待優(yōu)化谷數,SET參數其取值范件的導數.再根據優(yōu)化指標的要求，自動(dòng)調圍為0-1,初始值為0.5,表示電位器滑動(dòng)3結語(yǔ)整元器件參數的增減方向;同時(shí)調用電路觸點(diǎn)的位置。電子電路的優(yōu)化設計和可靠性分析能仿真分析程序,進(jìn)行電路仿真迭代運算，并2.2 電路基本特性分析夠縮短開(kāi)發(fā)周期，降低設計成本,提高產(chǎn)品根據迭代運算的結果來(lái)調整元器件參數值將基本特性分析覽型設置為交流分析，的合格率，通過(guò)對PSpice的參數掃描分析.的大小，從而得到經(jīng)過(guò)-次迭代運算后優(yōu)掃描方式10倍頻程.起始頻率60Hz,終止頻優(yōu)化分析,詳細論述了PSpice對電子電路.化目標參數的當前值，然后再通過(guò)計算目率200Hz,掃描記錄點(diǎn)數為500,執行仿真并進(jìn)行最優(yōu)化設計的步驟,同時(shí)通過(guò)實(shí)例對標參數的當前值與優(yōu)化目標值之間的均方在Probe波形顯示器中調用V(oul)輸出波電子電路的優(yōu)化設計進(jìn)行了驗證。.根誤差，米判斷是否進(jìn)行下一次迭代,直到形,采用標尺工具可以測量到謔波器的增益滿(mǎn)足優(yōu)化目標值的要求。由于PSpice優(yōu)化Gain=7. 3893,中心頻半Fc=1l6. 185Hz。參考文獻分析采取迭代和最小二乘過(guò)近算法，因此2.3參數掃描分析進(jìn)行參數打描分析的日的足改善濾波器[1] 李永平，董欣. Pspice電路優(yōu)化程序設計優(yōu)化的精確度相當高。[M].北京:國防工業(yè)出版社.2004.然面PSpice優(yōu)化分析的前提條件是必電路的 3個(gè)性能指標，使電路基本達到設計[2] 黃浩，原清.胡家俊,劉強. SPICE在導彈須保證電路集本達到設i計性能指標的要的要求，提高后續優(yōu)化分析的效事和準確性。?？刂葡到y故隴診斷中的應用[J].微計算求,否則會(huì )因為實(shí)際電路中的元器件參數首先對 R,進(jìn)行參數掃描中國煤化工10:137-139.初始值與最優(yōu)值相差太遠而導致過(guò)多的迭型為線(xiàn)性， 掃描起始值100.終止YHC N M H G西安電子科技大學(xué)出版_OrCAD / PSpice9 實(shí)用教代運算和仿真執行次數.難以達到優(yōu)化的步 長(cháng)20,執行仿真井調用V(ou效果，有時(shí)甚至會(huì )導致優(yōu)化分析的失敗。能滿(mǎn)足 帶通濾波器的中心頻率Fc ~ 100的社，999.而且在實(shí)際電路的設計過(guò)程中,往往又不R, 的電阻值約為180 a左右。用同樣方法科技創(chuàng )新導報Science and Technology Innovation Herald109