Cтраница 1
Схемотехническое проектирование радиотехнических ( RF) схем отличается рядом особенностей математических моделей и используемых методов, прежде всего в области СВЧ-диапазона. Для анализа линейных схем обычно применяют методы расчета полюсов и нулей передаточных характеристик. Моделирование стационарных режимов нелинейных схем чаще всего выполняют с помощью метода гармонического баланса, основанного на разложении неизвестного решения в ряд Фурье, подстановкой разложения в систему дифференциальных уравнений с группированием членов с одинаковыми частотами тригонометрических функций, в результате получаются системы нелинейных алгебраических уравнений, подлежащие решению. Сокращение времени в случае слабо нелинейных схем достигается при моделировании СВЧ-устройств с помощью рядов Вольтерра. Анализ во временной области для ряда типов схем выполняют с помощью программ типа Spice путем интегрирования систем обыкновенных дифференциальных уравнений. [1]
Схемотехническое проектирование включает решение задач расчета, анализа, оптимизации и синтеза. Эти задачи называются проектными процедурами и имеют следующее содержание. [2]
Схемотехническое проектирование устройств предусматривает разработку блоков, узлов системы до уровня принципиальных схем. При разработке аналоговых устройств задают варианты построения, для которых находятся выходные характеристики, их сопоставлением с требуемыми характеристиками определяется работоспособность устройства. [3]
Схемотехническое проектирование радиотехнических схем ( RF-схем) отличается рядом особенностей математических моделей и используемых методов, особенно в области СВЧ-диапазона. Для анализа линейных схем обычно применяют методы расчета полюсов и нулей передаточных характеристик, моделирование стационарных режимов нелинейных схем чаще всего выполняют с помощью метода гармонического баланса, основанного на разложении неизвестного решения в ряд Фурье, его подстановки в систему дифференциальных уравнений с группированием членов с одинаковыми частотами тригонометрических функций, в результате получают СНАУ, подлежащие решению. Сокращение времени в случае слабо нелинейных схем достигается при моделировании СВЧ-устройств с помощью рядов Вольтерра. Анализ во временной области для ряда типов схем выполняют с помощью программ типа Spice путем интегрирования СОДУ. [4]
Процедуры схемотехнического проектирования обычно непосредственно не входят в маршрут проектирования СБИС. При проектировании интегральных схем их применяют в основном при отработке библиотек функциональных компонентов СБИС. [5]
Задачи схемотехнического проектирования делятся на задачи синтеза, анализа и оптимизации. [6]
На уровне схемотехнического проектирования прорабатывается форма сигналов для отдельных ФУ или ФЭ, а также рассчитываются уточненные значения их внутренних и выходных параметров. [7]
В процессе схемотехнического проектирования реализуется адаптация системы на уровне методов и алгоритмов. Адаптация основана на совместном применении явных и неявных формул интегрирования путем предварительной настройки на определенную формулу или на пошаговую очередность применяемых формул. Адаптация численного анализа обеспечивает выбор и настройку соответствующего алгоритма в автоматическом режиме. [8]
Реальный процесс схемотехнического проектирования носит итерационный характер, и в нем одинаково учитываются показатели качества с обеих сторон - возможностей технологии и требований к ЛВС. Вначале определяется цель разработки, соответствующая основным технико-эксплуатационным показателям ЛВС. На основе этой цели формулируются требования технического задания на блок доступа и станцию в целом, к технологии БИС, СБИС и СИС. [9]
В процессе схемотехнического проектирования реализуется адаптация системы на уровне методов и алгоритмов. Адаптация основана на совместном применении явных и неявных формул интегрирования путем предварительной настройки на определенную формулу или на пошаговую очередность применяемых формул. Адаптация численного анализа обеспечивает выбор и настройку соответствующего алгоритма в автоматическом режиме. [10]
Реальный процесс схемотехнического проектирования носит итерационный характер, и в нем одинаково учитываются показатели качества с обеих сторон - возможностей технологии и требований к ЛВС. Вначале определяется цель разработки, соответствующая основным технико-эксплуатационным показателям ЛВС. На основе этой цели формулируются требования технического задания на блок доступа и станцию в целом, к технологии БИС, СБИС и СИС. [11]
Экстремальным задачам схемотехнического проектирования в электронике и посвящается данная книга. Под схемотехническим проектированием здесь понимается разработка принципиальных электрических схем радиоэлектронной аппаратуры. [12]
Экстремальные задачи схемотехнического проектирования в большинстве случаев формулируются как задачи нелинейного программирования. В настоящее время разработан и применяется для практического решения задач ряд методов нелинейного программирования. [13]
Главные цели любого схемотехнического проектирования заключаются в повышении быстродействия, уменьшении площади микросхем, снижении потребляемой мощности и стоимости, числа активных и пассивных элементов на кристалле кремния, повышении отказоустойчивости и долговечности, расширении диапазона отклонений от нормы напряжения питания и температуры окружающей среды, обеспечении совместимости уровней входных и выходных сигналов с ТТЛ-уровнями. Достигаются эти цели и на основе принципиально новых технологических решений. Например, простое уменьшение размеров активных элементов - транзисторов в технологии производства полупроводниковых планарно-эпитак-сиальных микросхем позволяет улучшить быстродействие и сохранить при этом приемлемую потребляемую мощность. Однако совершенствование технологии происходит гораздо медленнее, чем развитие схемотехники, и установлено, что схемотехническими методами можно добиться лучших показателей намного быстрее, чем технологическими методами. [14]
Для автоматизации схемотехнического проектирования электронных схем математическое обеспечение еще более разнообразно. Существуют программные комплексы ASTAR, САМРИС-2, АРОПС, СПРОС, ПА-6, ПАРМ [17] для моделирования и оптимизации радиоэлектронных устройств. Эти комплексы позволяют анализировать линейные и существенно нелинейные схемы. Программные комплексы САМРИС-2, АРОПС позволяют проводить многовариантньш анализ как при детерминированных, так и при случайных входных сигналах; комплексы ПА-6, ПАРМ - строить математические модели и анализировать существенно нелинейные электронные схемы подсистем электронной вычислительной техники. [15]