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DOE在有源滤波器优化设计中的应用研究

作　者: 常兵
导　师: 贾新章
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 试验设计 电路元模型 带通有源滤波电路 优化设计 成品率分析
分类号: TN713.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


在电路设计领域,随着电路复杂程度的不断提高,造成电路优化设计的仿真成本过大,因此在电路的优化设计方面出现了基于电路元模型的优化设计,也就是利用统计模型来近似系统性能与设计参数的关系,进而进行电路优化。该方法可以提高电路优化设计效率,解决常规EDA软件在电路优化设计中的局限性。本文结合一个典型的带通有源滤波电路将DOE(试验设计)技术和电路元模型理论应用到了电路的优化设计以及成品率分析,主要工作有以下几个方面:运用ORCAD/Pspice软件对初始电路的性能指标进行模拟分析,并且利用ORCAD/Pspice软件的参数扫描分析模块改进该滤波电路。本部分的目的是为电路的优化设计提供一个比较合理的初始值,使优化能够得到比较满意的结果。以上一部分改进后的电路为初始点,分别利用DOE(试验设计)技术对电路高频部分性能和电路整体性能建立元模型;优化电路元模型,得到一组关键元器件的参数组合,使得电路的性能有所提高。以整体性能优化后的电路为基础,运用ORCAD/Pspice软件对该电路进行性能指标和相位一致性的成品率分析,并且利用DOE(试验设计)技术构造电路元模型对相位一致性成品率进行了优化分析和容差设计。通过以上三部分的工作,使得该带通有源滤波电路的性能指标和成品率有所提高,并且验证了DOE技术构建电路元模型进行电路优化设计的思路。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 课题的研究目的与意义  9-10
  1.2 基于DOE（试验设计）技术的电路元模型  10-14
    1.2.1 DOE（试验设计）技术的基本思想  10
    1.2.2 电路元模型-模型的近似  10-12
    1.2.3 电路仿真试验特点  12
    1.2.4 构造电路元模型的基本思路  12-14
  1.3 本论文的主要工作  14-15
第二章 带通有源滤波电路的工作原理和模拟分析  15-33
  2.1 带通有源滤波电路的原理分析  15-20
    2.1.1 电路图  15-16
    2.1.2 电路设计指标  16
    2.1.3 电路功能总述  16
    2.1.4 反向比例电路  16-17
    2.1.5 双二次型带通有源滤波电路  17-19
    2.1.6 电压跟随器  19-20
  2.2 初始电路的模拟分析  20-23
    2.2.1 电路特性分析类型确定和参数设置  20-21
    2.2.2 初始电路模拟分析与计算  21-23
    2.2.3 初始电路的模拟分析结果  23
  2.3 电路的模拟与改进分析  23-33
    2.3.1 低频部分分析  24-27
    2.3.2 高频部分分析  27-29
    2.3.3 元器件参数调整后的各项性能指标  29-32
    2.3.4 小结  32-33
第三章 基于电路元模型的滤波电路优化分析  33-55
  3.1 滤波电路高频部分的优化分析  33-42
    3.1.1 设计因子和目标响应的确定  33-34
    3.1.2 试验方案的确定  34
    3.1.3 试验数据分析和目标响应模型的建立  34-39
    3.1.4 响应模型的优化  39-40
    3.1.5 模型优化结果的检验分析  40-42
  3.2 滤波电路整体性能的优化分析  42-53
    3.2.1 电路低频部分的优化分析  42-48
    3.2.2 电路整体性能的优化分析  48-53
  3.3 本章小结  53-55
第四章 基于电路元模型的滤波电路成品率分析  55-71
  4.1 滤波电路性能指标的成品率分析  55-60
    4.1.1 蒙特卡罗（MC）分析与参数设置  55-57
    4.1.2 电路性能的成品率分析  57-60
  4.2 滤波电路的相位一致性和成品率分析  60-63
    4.2.1 电路的相位一致性问题  60-61
    4.2.2 相位分散性的模拟分析  61-63
  4.3 滤波电路成品率的优化设计与分析  63-69
    4.3.1 设计因子和目标响应的确定  63-64
    4.3.2 试验方案的确定  64
    4.3.3 试验数据分析和目标响应模型的建立  64-65
    4.3.4 模型的优化分析  65-66
    4.3.5 模型优化结果的检验  66-69
  4.4 本章小节  69-71
第五章 总结  71-73
致谢  73-75
参考文献  75-77
附录A 电路原理图  77-78
附录B 高频端优化分析的设计方案与结果表  78-80
附录C 整体优化分析低频端的设计方案与结果表  80-82
附录D 整体优化分析的设计方案与结果表  82-84
在读期间的研究成果  84-85

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 滤波技术、滤波器 > 有源滤波器
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