基于最优化方法设计电子线路的方法探讨.doc

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1、基于最优化方法设计电子线路的方法探讨摘要：电子线路的最优化方法是人们经常讨论的话题。本文首先对电子线路的基木概念以及传统的优化方法进行简单介绍，接下来重点阐述PSPICE的软件的应用、PSPICE软件电路优化设计分析以及列举最优化仿真分析案例，最后讨论了用于电路优化设计的儿种主耍算法。对相关的从业人员具有参考作用。关键词：电子线路:优化方法；PSPICE；参考作用1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。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

2、品或过程的质量。设计过程中不仅仅努力获得性能冃标值，还耍最小化电路性能波动，大量减少次品率和人工调试。电子线路的优化设计和可靠性分析可以极大的缩短开发周期，降低设计成本，提高产品的合格率，因此被应用丁各种电子产品的研制，开发和生产过程。但是，在运用电路优化设计所得到的参数，在实际电路调试的时候，仿真结果经常与实际的情况是不完全一致的。这是因为在实际电路中的参数值存在的偏差，造成电路产品的性能在优化的过程产生波动、不稳定等一些不理想的状态，特别是电路复杂的情况下，大部分的产的性能下降以及成品率不令人满意,这就需要进行繁琐的手工调试。导致了大量的人力、物力等资源的浪

3、费。正是基于这些原因，我们才有必要对电子线路的最优化问题作进一步的研究，使电子线路设计向着更合理的方向发展，这也是本文讨论的出发点。2.电子线路优化简介2.1电子线路优化定义电子电路的优化设计是指运用数学优化算法，以计算机作为该算法的分析工具，通过改变电路元件的参数，其冃的是为了达到最住的电子电路设计的冃标。它采用计算机运算速度快、存储容量大和数据处理技术良好的优势，从而达到满足缩短设计周期、降低成本以及不断提高产品的质量。优化设计的电子电路在各种电子产品的研究和开发过程中有着重要的地位。2.2传统电子线路设计的缺陷传统的电子电路在进行设计的时候，大概分为四个阶

4、段，即初步设计、试验样机、生产以及正式投入这个四个阶段，而且还必须通过这四个阶段不断反复去实现完成这一生产冃标，不过此设计过程大部分是以实验为基础的，并辅以定性分析与定量评价设计过程。传统的电子电路设计普遍是基于典型的电路分析上，然后设计人员根据现有公式、图表等依靠手工计算和简单的计算工具来计算，这样既困难处理、复杂的数据有可能出现错误，很难跳出所固有的框框。一般计算的时候耍对元器件进行选用了大量数学模型以及等效电路，鋼了受到某些寄生参数的影响，这样就使得计算结果与实际表现往往是存在一个较大的差距，需耍经过很长一段时间的实验和反复调试，从而修正原來的电子电路设计

5、。由丁•手算无法对电路进行灵敏度和统计分析，使得设计者不可能规定元件容差的合理范围，常造成电路中元件互换性差，产品合格率低。另外，传统的设计方法不便于模拟电子线路中某些故障分析，因而难以确保产品的可靠性。这些矛盾随着电子线路的日益复杂而H趋尖锐。再有，传统的设计方法无法胜任大规模和超大规模集成电路的设计工作。4.电路仿真软件PSPICE以及电子线路最优化设计系统4.1PSPICE的应用PSP1CE软件是由原来的SP1CE软件发展演变而来的，主耍用于大规模集成电路的模拟程序。PSpice由设在美国的MICROSIM公司中推出了PC版的SPICE程序。随着大规模集成

6、电路和计算机技术的飞速发展，计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,即CAD)为基础的电子设计自动化(EDA)技术，如今这项技术已经渗透到电子电路设计的各个方面。如电路图的生成、逻辑仿真、电路分析、优化设计等领域。这引发了电子电路的分析与设计方法发生重大变化，改变了定量估算和以电路实验为基础的传统的设计方法，设计人员在没有直接焊接实际的电路就可以直接到仿真阶段这一阶段，实现了在计算机上调用元器件库、连接画图、激励信号源、调用参数库，以确定跟踪点和模拟程序和具他手段来设计电路。因此，电路CAD工具不断的推广使用。其中，PSpice的电路仿真软件是许

7、多CAD工具乞一，是主计算机电路模拟方法的一个重耍组成部分，已成为电子电路的分析与设计人员的基本技能。4.2PSPICE软件电路优化设计与案例分析4.2.1PSPICE软件电路优化设计分析因为本文先对PSPICE这种设计方法进行分析，也可以说是对该电路的设计进行了整体上的讨论。优化分析在电子线路设计过程当中是重耍组成部分，它通过调节电路的元器件的参数值满足所对应的尺寸设计，以确保最高的性能指标，满足电子线路的优化分析的结果，PSPICE电路设计优化算法，可用丁•参数扫描和优化分析。1）参数扫描分析PSPICE扫描参数是在设定范禺内使得某个元器件的参数值发生改变，

8、并为每个指定的参数变化值