文档介绍：基于最优化方法设计电子线路的方法讨论计算机信息学院通信与信息系统刘寿生摘要:本文首先简单介绍了电子线路最优化设计的数学模型,接着简单介绍了利用 PSPIC E 软件进行电路优化的方法,最后讨论了用于电路优化设计的几种主要算法。关键词: PSPICE, 电子线路, 优化设计 Abstract: In this paper,we first introduce the mathematical model of optimal design of electronic ,the methods of using PSPICE software to optimize circuit was ,several major algorithms which was used to optimize circuit designing were discussed. 1 引言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, 因此被应用于各种电子产品的研制, 开发和生产过程。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 电子线路最优化设计系统电子线路特性最优化设计可用数学函数 F(?P )来描述。其中, ?P 称为电路设计参数, 也称为设计变量,其向量表示式为?P =(P1,P2, …,? T Pn ; 表示电路设计参数不是由单一参数来决定, 而是由多组参数共同决定。F(?P ) 为评价设计好坏的标准, 我们称为目标函数。在不考虑电路元件存在容差的情况下, 电路最优化过程实质就是采用最优化数学方式, 沿着改善方案的方向,自动进行设计变量的调整,以达到目标函数最小或最大的目的。最优化设计过程如图 1 所示。图中调整电路分析程序 PSPICE 主要用于计算电路参数为 P 时的电路输出响应 m( 在本文我们会简单介绍其设计方法)。初始电路参数用 PSPIC E 计算 m 用最优化方法自动调节 P 理想特性 m 构成 F(P) F(P)≤ε输出最佳方案 YN 图1 电路最优化设计过程示意图其基本设计过程可描述为: 1 )输入所期望的理想输出响应和电路结构。设计变量为 P ,即通过改变 P ,使电路达到、逼近或超过理想特性。 2 )给出一组初始参数,作为整个设计的起点。 3 )利用最优化方法,由计算机自动调节电路设计参数,使 F(?P )最小。 4 )反复迭代,直到目标函数满足 F(?P )满足要求为止。 5 )输出结果。 3 PSPICE 软件电路优化设计方法( 这里之所以讨论 PSPICE 设计方法, 是因为本文需要用到 PSPICE 方法计算 m 值,故对这种电路设计方法作一个大致的讨论) 优化分析是电子线路设计过程中的重要环节,优化分析是通过调整电路中相应的元器件参数值的大小来最大限度地保证设计的指标满足性能的要求, PSPICE 电路设计优化算法可以采用参数扫描分析和优化分析。 1) 参数扫描分析 PSPICE 参数扫描分析是使电路中的某个元器件的参数值在设定的范围内发生变化,然后对每个指定的参数变化值分别进行电路基本特性分析, 再对每个参数值所对应的仿真结果进行分析,从