Алгоритмы идентификации параметров моделей двухполюсных элементов радиотехнических цепей

• Автор: Щебет, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 200 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1. Проблемы создание и выбора компактных вычислительных моделей компонентов
1.1. Современное состояние и проблемы теории моделирования
1.2. Современное состояние математического и программного обеспечения параметрической идентификации моделей
1.3. Формулировка требований к вычислительным моделям, предназначенным для автоматизированного схемотехнического анализа

1.4. Постановка задачи синтеза модели полупроводникового перехода
1.5. Возможные реализации способов влияния на характер поведения моделей
1.6. Терминология, применяемая в работе
1.7. Постановка задач работы
1.8. Основные результаты и выводы главы
Глава 2. Параметрическая идентификация моделей двухполюсников радиотехнических цепей
2.1. Критерии оценки точности методов идентификации параметров моделей
2.2. Современное состояние методов параметрической оптимизации
2.3. Выбор метода для идентификации параметров моделей двухполюсников
2.4. Основные результаты и выводы
Глава 3. Синтез и идентификация параметров моделей барьерной емкости голупроводникового перехода и статической моделей полупроводникового герехода
1.1. Вопросы выбора физической и полуфизической модели
1.2. Взаимосвязь синтезированных моделей
3.3. Синтез полуфизических моделей барьерной емкости полупроводникового перехода
3.4. Идентификация параметров модели барьерной емкости полупроводникового перехода
3.5. Синтез полуфизических статических моделей полупроводникового перехода
3.6. Идентификация параметров статических моделей полупроводникового перехода
3.7. Основные результаты и выводы
Глава 4. Идентификация параметров широкополосной модели катушки индуктивности
4.1. Измерение характеристик катушки индуктивности
4.2. Идентификация параметров катушки индуктивности
4.3. Основныерезультаты и выводы
Глава 5. Комплекс программ параметрической идентификации моделей двухполюсников РТЦ для программ АА
5.1. Общая характеристика системы параметрической
идентификации
5.2. Графический интерфейс для ввода ВАХ и ВФХ
5.3. Анализ полученных результатов
5.4. Обзор и сравнительный анализ с известными системами параметрической идентификации
Заключение
Зписок литературы
Приложения

Введение
Известные пакеты схемотехнического моделирования созданы в основном для общего анализа работы радиотехнической цепи. Однако возможности современной вычислительной техники позволяют выполнять численными методами более детальные исследования и получать результаты, сопоставимые с результатами физического макетирования. Но, для этого требуются процедуры выбора специализированных моделей компонентов, а так же программное обеспечение для идентификации параметров моделей не только конкретных типов элементов, но и при необходимости индивидуальных экземпляров.
Основным условием выбора моделей компонентов для автоматизированного анализа радиотехнических цепей (АА РТЦ) является выполнение в первую очередь требований точности и минимизации количества ситуаций, при которых полученный результат может быть ошибочным или возникает необходимость критической остановки выполнения задачи анализа. Эти требования обеспечиваются путем создания моделей, погрешность которых не превышает погрешности информации об измеренных аналогичных параметрах реального объекта моделирования.
К настоящему времени разработано большое количество моделей элементов РТЦ, которые условно можно разделить на три группы: физические модели, формальные модели, полуфизические модели. При решении каждой конкретной задачи разработчику необходимо выбрать и если необходимо, усовершенствовать модели компонентов, но существующие алгоритмы и процедуры выбора и модернизации моделей являются несовершенными, так как они ориентированы, как уже говорилось ранее, на общий анализ цепи. А для задач более

вычислительные возможности техники, требования численных алгоритмов и высокой точности оставались второстепенными, так как необходимо было получить быструю качественную оценку работоспособности цепи и исследовать вид возможных процессов в цепях. Поэтому зачастую при использовании даже современных программ автоматизированного анализа разработчик встречается с различными явлениями, объяснить которые порой можно, только если разобраться в принципах функционирования алгоритмов программы
автоматизированного анализа и особенностях используемых моделей компонентов.
Исходя из вышеизложенного, сформулируем постановку задачи синтеза модели нелинейного двухполюсника для автоматизированного анализа.
Целью синтеза новой модели является создание нового математического объекта, являющегося носителем максимального количества свойств реального моделируемого объекта, возможно еще и не существующего. Модель должна с максимально возможной точностью описывать свойства реального объекта и должна иметь высокую универсальность, т.е. ее можно было бы применить к любым объектам, функционирующим на основе схожих принципов.
В работе за основу взята модель полупроводникового диода SPICE, обладающая наряду с уже доказанными практикой преимуществами, серией недостатков, которые не позволяют воспользоваться всеми возможностями модели. Необходимо, сохранив положительные черты модели: физический смысл параметров, характер зависимостей, общее число параметров и точность модели; избавиться от недостатков: высокой вероятности возникновения ошибок переполнения, неустойчивости проводимости модели, невозможности регулирования свойств переходных участков.