电子线路稳健性优化设计探讨

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1、电子线路稳健性优化设计探讨电子线路稳健性优化设计探讨电子线路稳健性优化设计探讨电子线路稳健性优化设计探讨电子线路稳健性优化设计探讨电子线路稳健性优化设计探讨电子线路稳健性优化设计探讨电子线路稳健性优化设计探讨电子线路稳健性优化设计探讨电子线路稳健性优化设计探讨第27卷第4期2006年12月制导与引信GUIDANCE&FUZEVo1.27No.4Dec.2oo6文章编号:1671.0576(2006)04.0020.04电子线路稳健性优化设计探讨刘苏杰(上海航天技术研究院802所,上海200090)摘要:介绍了电子线路优化设计实现方法

2、,指出在复杂电路情况下,会受到数字噪声的干扰,而优化到一个实际上不稳定的最优解.文中首次提出了采用集成优化软件集成当前的EDA软件来有效的解决这一问题,并以带通滤波器为例,实现了对电路的稳健性优化.关键词:优化设计;电路;带通滤波器中图分类号:TN710文献标识码:ATheDiscussesofRobustOptimizationDesignofElectronicCircuitLIUSu-jie(No.802InstituteofSAST,Shanghai200090,China)Abstract:Introducesthemethodo

3、foptimizationinelectroniccircuitdesign,andpointsthattheoptimalsolutionisnotrobustwhenthereisdigitalnoiseduringoptimizationofcomplexcircuit.ThemethodisusedtoresolvethisquestionforthefirsttimethatintegratedoptimalsoftwareintegratepopularEDA.Asaexample,therobustoptimizationha

4、vebeenexcutedthroughacircuitofbandpassfilter.Keywords:optimumdesign;circuit;bandpassfilter0引言近年来,随着EDA技术的蓬勃发展和电子产品竞争的日益激烈,电子线路的优化设计越来越受到人们的关注.所谓电子线路的优化设计是指利用数学的优化算法,以计算机作为分析工具,通过不断改变电路的元件参数,达到对电子线路进行优化设计的牧一日期:2006—09—24作者■介:刘苏杰(1977一),男,硕士,主要从事导引头电路仿真技术的研究.目的.它利用计算机运算速度快,存

5、储容量大以及数据处理技术好的特点,以满足缩短设计周期,降低成本,提高质量的要求.电子线路的优化设计在各种电子产品的研制和开发过程中具有重要的地位.然而,当采用电路优化设计所得到的参数,进行实际电路调试时,经常会碰到与仿真结果并不完全相符的情况.这是因为实际电路的参数值存在容差,导致电路产品实际性能在优化结果的基础上有所波动,而当电路复杂时,可能会出现大量产品的性能和成品率不满足要求而需要繁琐的人工调试第4期刘苏杰:电子线路稳健性优化设计探讨21电子线路的稳健性优化设计旨在满足设计的前提下,对电路的参数,参数的容差进行调整,优化,以增进电子产

6、品或过程的质量.设计过程中不仅仅努力获得性能目标值,还要最小化电路性能波动,以提高产品的性能和成品率,大量减少次品率和人工调试.1传统的电子线路优化设计方法与缺陷在电路设计中,为了使电路的性能达到最优,或者为了满足某些特殊的设计要求,往往需要对电路的参数进行调整.当问题比较简单时,可以采用手工调试;但当问题复杂,电路参数相互作用时,就需要采用上述优化设计的方法,以缩短设计调整时间.电子线路的优化设计主要应用在:直流工作点的确定,交流电路的频域特性,电路检测灵敏度的满足,零极点的设定和电路时域特征的实现.对每一具体电路,可自行设计算法对其优化

7、,但是过程复杂.因而,更为常用的方法是采用现有的EDA软件提供的优化软件包来实现,如ORCAD,ADS,PROTEL,Workbench等.传统的电子线路优化设计主要有三个过程,如图1所示.首先,根据电路的功能和设计指标选择合适的电路,同时还需要考虑电路成本,元器件等因素.其次,对选定的电路在软件中建立仿真模型,根据指标设定优化目标和需要调整的参数,在软件中选择算法,算法的迭代步长,收敛目标等算法设置,启动优化运算.能够实现这一过程可采用现有EDA软件,如ORCAD/PSPICE…,ADS等电路软件;也可以采用集成优化软件(如iSIGHT)

8、驱动EDA软件来完成,后者由集成优化软件完成优化功能,在优化算法方面存在明显的优势.最后,在优化计算完成后,软件会输出一个所有优化迭代计算中的最优的值,判断这个最优值是否满足目标