Исходные данные и дополнительные параметры

В процессе проектирования РЭС сочетаются решения двух задач – анализ РЭС и синтез РЭС.

В задаче анализа исходными данными являются электрическая схема РЭС и перечень элементов. Результатами анализа являются характеристики и параметры РЭС.

В задаче синтеза исходными данными являются требования к характеристикам и параметрам РЭС. Результатами синтеза являются электрическая схема РЭС и перечень элементов.

К задачам синтеза мы ещё вернёмся в разделе 6, а здесь будут рассмотрены задачи анализа, решаемые при компьютерном схемотехническом моделировании РЭС.

Провести анализ РЭС – это значит подать входные сигналы и в результате расчёта получить на выходах РЭС выходные сигналы. Основными задачами анализа являются:

· Анализ по переменному току AC (Alternative Current) или частотный анализ. Входные и выходные сигналы являются функциями от частоты. В результате анализа могут быть получены амплитудночастотные и фазочастотные характеристики, зависимость группового времени задерживания от частоты, зависимости входных и выходных сопротивлений от частоты.

· Анализ по постоянному току DC (Direсt Current). Входным сигналом является источник питания. В результате анализа получаются параметры режима по постоянному току.

· Временной анализ Transient. Входные и выходные сигналы являются функциями времени.

· Спектральный анализ Fourier. Входными данными для этого вида анализа являются выходные сигналы, зависящие от времени и полученные в результате решения задачи Transient. Результатом анализа является спектр сигнала на выходе РЭС.

· Статистический анализ Monte Carlo. Статистические испытания могут быть проведены в трёх видах анализа AC, DC, Transient в зависимости от того, для какого из параметров РЭС должна быть получена статистическая оценка.

Любой из видов анализа содержит следующие этапы:

· составление математического описания схемы устройства, то есть составление системы уравнений, связывающих заданные и искомые величины;

· решение системы уравнений;

· преобразование полученных решений к виду, удобному для проведения инженерных расчетов.

Алгоритмы, реализующие эти этапы, заложены в пакетах программ схемотехнического моделирования, выполняются автоматически и представляют пользователю результаты анализа в графическом или табличном видах. Поэтому для проведения любого из видов математического моделирования достаточно в качестве исходных данных ввести:

- принципиальную схему устройства;

- параметры компонентов;

- задание на анализ (вид анализа, частотный или временной диапазоны, вид входного сигнала и.т.д.).

Эти исходные данные можно условно назвать внешними параметрами. Они являются обычными при инженерном проектировании. Численные методы анализа в частотной области, а также при статистическом анализе и анализе Фурье разработаны настолько хорошо, что для получения результата анализа достаточно внешних параметров.

Однако в ряде случаев методы анализа, используемые на этапе решения систем уравнений, недостаточно совершенны и при анализе некоторых устройств дают сбои. Эти сбои могут быть устранены изменением значений параметров методов, являющимися внутренними математическими параметрами.

Для реализации возможности устранения сбоев внутренние параметры сделаны дополнительно и внешними и задаются при проведении моделирования. Это относится прежде всего к анализу режима по постоянному току, и временному анализу нелинейных устройств.