Лабораторный практикум 100101 САПС

5.2.Параметрическая оптимизация электрической схемы в программе pSpice Optimize

Рассмотрим применение программы PSpice Optimizer для настройки полосового фильтра на операционном усилителе, схема которого приведена на рис.4.6 (по ГОСТ) или рис.4.7.

С помощью трех потенциометров Rfc, Rqain, Rbw настроим фильтр на частоту Fc = 10 Гц и обеспечим полосу пропускания BW = 1 Гц и резона-нсный коэффициент передачи Gain =10. Варьируемые параметры — сопротивления потенциометров aFc, aGain, aBW — и их

Рис.4.6. Полосовой ARC-фильтр (по ГОСТ)

Рис.4.7. Полосовой ARC-фильтр

начальные значения определены на схеме с помощью атрибутов символа OPTPARAM. В качестве цели оптимизации потребуем равенства трех характеристик фильтра заданным

значениям с некоторым допуском, введя их значения по команде Редактирование>Спецификации (Edit>Specification) . В табл.4.2 приведены все данные, которые должны быть введены в диалоговых окнах этой команды. Вид анализа — расчет частотных характеристик АС, специфика-ция внутренняя (Internal). Используемые здесь целевые функции, указанные в графах Оценить (Evaluate), записаны в файле pspice.prb.

Таблица 4.2.

Задание целевых функций

Name	Fc	Range	0.1
Reference	Internal	Analysis	AC
Weight	1	Circuit File	BPF
Target	10	Evaluate	BandWidth(Vdb(Out),3)
Range	0.1	Name	Gain
Analysis	AC	Reference	Internal
Circuit File	BPF	Weight	1
Evaluate	CenterFreq(Vdb(Out),l)	Target	10
Name	BW	Range	0.1
Reference	Internal	Analysis	AC
Weight	1	Circuit File	BPF
Target	1	Evaluate	max(V(Out))

На каждой итерации процесса оптимизации в главном окне программы приводятся значения целевых функций, текущих значений параметров, количество просмотренных вариантов (в графе Simulations) и суммарная ошибка (в графе RMS Error). Чем ближе фактические значения целевых функций к заданным значениям, тем меньше эта ошибка.

На рис.4.8 показано главное окно с параметрами выполненной оптимизации полосового ARC-фильтра.

Графики частотных характеристик фильтра до и после оптимизации изображены на рис.4.9. Использовался графический редактор PSpiceSchematicsс которого выполнялась

параметрическая оптимизация полосового ARC-фильтра.

Содержание