sclince ond Tchnoloy Imoveon Hriar科技創(chuàng)新導(dǎo)報I工程技術(shù).電子電路優(yōu)化設(shè)計(廣東省高州農(nóng)業(yè)學(xué)校525200)摘要:通過PSpice 的參數(shù)掃描分析。優(yōu)化分析,對電子電路設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化,提離了電路設(shè)計的準(zhǔn)確性、可靠性,并以帶通濾波器電路為創(chuàng)對實現(xiàn)電路優(yōu)化設(shè)計作了仿真。關(guān)鍵詞:電子電路PSpice 優(yōu)化分析中圖分類號:TN710文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號: 1674-098X(2008)09(a)> -0109-01電子電路的優(yōu)化設(shè)計和可靠性分析能能事先預(yù)測電路是否滿足優(yōu)化分析的基本分別對R,和R,進(jìn)行參敷掃描分析,可以確夠縮短開發(fā)周期,降低設(shè)計成本,提高產(chǎn)品要求， 因此傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法的可靠性定能滿足濾波器的增益Gain = 10的R,的電的合格率,因此被應(yīng)用與齊種電子產(chǎn)品的難以得到保證.阻值約為3k左右,滿足濾波器3dB帶寬Bw研制、開發(fā)和生產(chǎn)過程。本文通過對PSpice10Hz的R,的電阻值約為34k Q左右。的參數(shù)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(shè)計方法與步驟經(jīng)過參數(shù)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(shè)計通過利用PSpice的參數(shù)掃描分析，優(yōu)標(biāo)得到一 定的改 養(yǎng),基本滿足設(shè)計的要求，的方法與步驟,以下作詳細(xì)探討。化分析，對電子電路進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計。如即實現(xiàn)了 次優(yōu)化設(shè)計。為了使電路設(shè)計最圖1所示，利用這個方法實現(xiàn)有源帶通濾優(yōu)化,還需經(jīng)過優(yōu)化分析。1 PSpice電路優(yōu)化設(shè)計方法波器電路的優(yōu)化設(shè)計。其中需要優(yōu)化設(shè)計2.4元件的優(yōu)化參數(shù)(Parameters)和優(yōu)化性優(yōu)化分析是電子電路設(shè)計過程中的重的濾波 器的性能指標(biāo)分別為增益Gain= 10能指標(biāo)(Specifications)設(shè)置要環(huán)節(jié),優(yōu)化分析尼通過調(diào)整電路中相應(yīng)土 3% ;中心頻率Fc= 100Hz土1%;3dB帶調(diào)整電位器的SET參數(shù)值改變相應(yīng)電阻的元器件參數(shù)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(shè)計的指標(biāo)滿足電路性能的要求,PSpice帶寬到達(dá)最優(yōu)化設(shè)計的要求。因此將3個電位電路優(yōu)化設(shè)i計方法可以采用參數(shù)掃描分析器的SET屬性參數(shù)分別修改為aGain, aFc和和優(yōu)化分析。aBw ,并設(shè)置初始值為0.5,當(dāng)前值為0.5,容差TT1.1 參數(shù)掃描分析值為0.1%。下限值為0.01,上:限值為1。并根PSpicc參數(shù)幻描分析是使電路中的某個據(jù)優(yōu)化設(shè)計的要求,對帶通濾波器電路的3個元器件的參數(shù)值在設(shè)定的范圍內(nèi)發(fā)生變化，優(yōu)化性能指標(biāo)，即中心頻率Fc.3dB 帶寬BW然后對每個指定的參數(shù)變化值分別進(jìn)行電和增益Gain的主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。路基本特性分析,再對每個參數(shù)值所對應(yīng)的2.5優(yōu)化分析程序的運行仿真結(jié)果進(jìn)行分析,從中選取滿足設(shè)計指標(biāo)執(zhí)行優(yōu)化設(shè)計命令,PSpice根據(jù)優(yōu)化性要求的元器件參數(shù)值作為優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果。能指標(biāo)參數(shù)的要求經(jīng)過多次迭代運算和仿然而當(dāng)參數(shù)掃描分析的參數(shù)變化范圍真分析完成電路的優(yōu)化過程，得到優(yōu)化分較大而掃描步長又較小時,需要執(zhí)行很多析的結(jié)果。經(jīng)過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掃描分析后,3個電位器SET參數(shù)的最優(yōu)化設(shè)變量進(jìn)行仿真,因此采取參數(shù)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(shè)計的執(zhí)行效率和精確度和aGain=0.433262。此時帶通濾波器電路都較低。因此參數(shù)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(shè)計方法,通常用來確定元器件由電路分析理論可知,調(diào)整有源帶通9844Hz. 3dB 帶寬Bw由10.824211z2優(yōu)化參數(shù)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.完會達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計的性能指PSpice的優(yōu)化分析是根據(jù)約束條件和R. R, 和R,設(shè)置為全局變域,并將電位器標(biāo)要求。 選擇Update Schematic 將3個電目標(biāo)參數(shù)，從每個待調(diào)整元器件的初始值Rgain. Rfc 和Rbw的SET參數(shù)設(shè)置為所需位器SET參數(shù)值更新為最優(yōu)化設(shè)計值.開始，分別計算每個優(yōu)化指標(biāo)對相應(yīng)元器●要調(diào)整的待優(yōu)化谷數(shù),SET參數(shù)其取值范件的導(dǎo)數(shù).再根據(jù)優(yōu)化指標(biāo)的要求，自動調(diào)圍為0-1,初始值為0.5,表示電位器滑動3結(jié)語整元器件參數(shù)的增減方向;同時調(diào)用電路觸點的位置。電子電路的優(yōu)化設(shè)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發(fā)周期，降低設(shè)計成本,提高產(chǎn)品根據(jù)迭代運算的結(jié)果來調(diào)整元器件參數(shù)值將基本特性分析覽型設(shè)置為交流分析，的合格率，通過對PSpice的參數(shù)掃描分析.的大小，從而得到經(jīng)過-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(xì)論述了PSpice對電子電路.化目標(biāo)參數(shù)的當(dāng)前值，然后再通過計算目率200Hz,掃描記錄點數(shù)為500,執(zhí)行仿真并進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計的步驟,同時通過實例對標(biāo)參數(shù)的當(dāng)前值與優(yōu)化目標(biāo)值之間的均方在Probe波形顯示器中調(diào)用V(oul)輸出波電子電路的優(yōu)化設(shè)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(biāo)尺工具可以測量到謔波器的增益滿足優(yōu)化目標(biāo)值的要求。由于PSpice優(yōu)化Gain=7. 3893,中心頻半Fc=1l6. 185Hz。參考文獻(xiàn)分析采取迭代和最小二乘過近算法，因此2.3參數(shù)掃描分析進(jìn)行參數(shù)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(shè)計優(yōu)化的精確度相當(dāng)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個性能指標(biāo)，使電路基本達(dá)到設(shè)計[2] 黃浩，原清.胡家俊,劉強. SPICE在導(dǎo)彈須保證電路集本達(dá)到設(shè)i計性能指標(biāo)的要的要求，提高后續(xù)優(yōu)化分析的效事和準(zhǔn)確性。。控制系統(tǒng)故隴診斷中的應(yīng)用[J].微計算求,否則會因為實際電路中的元器件參數(shù)首先對 R,進(jìn)行參數(shù)掃描中國煤化工10:137-139.初始值與最優(yōu)值相差太遠(yuǎn)而導(dǎo)致過多的迭型為線性， 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 實用教代運算和仿真執(zhí)行次數(shù).難以達(dá)到優(yōu)化的步 長20,執(zhí)行仿真井調(diào)用V(ou效果，有時甚至?xí)?dǎo)致優(yōu)化分析的失敗。能滿足 帶通濾波器的中心頻率Fc ~ 100的社，999.而且在實際電路的設(shè)計過程中,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(dǎo)報Science and Technology Innovation Herald109