OrCAD的電路優(yōu)化設計
濾波器電路共有三個(gè)可調電位器R gain、Rfc和Rbw,用來(lái)調整中心頻率、帶寬以及增益,且這種調整是相互影響的。三個(gè)可變電阻的阻值是由滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置SET確定的,顯然SET值的范圍為0~1,所以將三個(gè)電位器的位置參數分別設置為aG、aBW和aFc。
由于對濾波器的優(yōu)化設計是交流小信號分析,因此應將分析類(lèi)型Analysis type設置為AC Sweep/Noise;掃描類(lèi)型AC Sweep Type設置為L(cháng)ogarithmic;Points/Decade設置為100;起始頻率Start和終止頻率End分別設置為1Hz和100Hz。
為了進(jìn)行優(yōu)化設計,在電路圖繪制好后,應放置OPTPARAM符號并設置待優(yōu)化的元器件參數。本例中參數屬性設置值如表1所示。
設置好待調整的元器件參數以后,調用Pspice Optimizer模塊并在優(yōu)化窗口中設置增益(G)、中心頻率(Fc)和帶寬(BW)三個(gè)優(yōu)化指標。并利用Pspice中提供的特征值函數定義這三個(gè)優(yōu)化指標。
調用Pspice A/D進(jìn)行模擬計算,在相應窗口中顯示中心頻率的值為8.3222,帶寬為0.712187,增益為14.8106。顯然這與要求的設計指標有差距,需要通過(guò)優(yōu)化設計達到目標,具體設置見(jiàn)表2。
在優(yōu)化窗口中選擇執行Tune/Auto/Start子命令,即可開(kāi)始優(yōu)化過(guò)程。優(yōu)化結束后,優(yōu)化窗口中給出最終優(yōu)化結果如圖3所示。
系統共進(jìn)行了三次迭代,自動(dòng)調用了9次電路模擬程序。當3個(gè)待調整的元器件參數分別取aG=0.476062;aFc=0.457928;aBW=0.702911時(shí),可以使3個(gè)設計指標達到G=10.3499,Fc=9.98953,BW=1.00777。
可見(jiàn),對電路進(jìn)行優(yōu)化設計后,電路指標均能滿(mǎn)足設計要求。另外,完成優(yōu)化設計后,還可以從不同角度顯示和分析優(yōu)化結果。
三. 結束語(yǔ)
需要強調的是,Pspice Optimizer的自動(dòng)化設計程度也是相對的,如果所設計的電路距離它的基本功能還相差甚遠的話(huà),用Pspice Optimizer來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設計是很難達到理想效果的。同時(shí)它不能創(chuàng )建電路,不能對電路中的敏感元素進(jìn)行優(yōu)化設計。
從上面的例子可以看出,當電路的功能已經(jīng)大致完成,但仍需要對一些指標進(jìn)行優(yōu)化,這時(shí)調用Pspice Optimizer來(lái)完成這一優(yōu)化過(guò)程是相當方便的。如果用戶(hù)能夠觀(guān)察出具體是什么因素影響了電路的某項性能,從而知道調節哪些參數可使該性能更加理想;那么,應用Pspice Optimizer對該電路進(jìn)行調整也是完全合適的。
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