OrCAD的電路優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　濾波器電路共有三個(gè)可調(diào)電位器R gain、Rfc和Rbw，用來調(diào)整中心頻率、帶寬以及增益，且這種調(diào)整是相互影響的。三個(gè)可變電阻的阻值是由滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置SET確定的，顯然SET值的范圍為0～1，所以將三個(gè)電位器的位置參數(shù)分別設(shè)置為aG、aBW和aFc。
　　由于對濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)是交流小信號分析，因此應(yīng)將分析類型Analysis type設(shè)置為AC Sweep/Noise；掃描類型AC Sweep Type設(shè)置為Logarithmic;Points/Decade設(shè)置為100；起始頻率Start和終止頻率End分別設(shè)置為1Hz和100Hz。
　　為了進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在電路圖繪制好后，應(yīng)放置OPTPARAM符號并設(shè)置待優(yōu)化的元器件參數(shù)。本例中參數(shù)屬性設(shè)置值如表1所示。

　　設(shè)置好待調(diào)整的元器件參數(shù)以后，調(diào)用Pspice Optimizer模塊并在優(yōu)化窗口中設(shè)置增益（G）、中心頻率（Fc）和帶寬(BW)三個(gè)優(yōu)化指標(biāo)。并利用Pspice中提供的特征值函數(shù)定義這三個(gè)優(yōu)化指標(biāo)。
　　調(diào)用Pspice A/D進(jìn)行模擬計(jì)算，在相應(yīng)窗口中顯示中心頻率的值為8.3222，帶寬為0.712187，增益為14.8106。顯然這與要求的設(shè)計(jì)指標(biāo)有差距，需要通過優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到目標(biāo)，具體設(shè)置見表2。

　　在優(yōu)化窗口中選擇執(zhí)行Tune/Auto/Start子命令，即可開始優(yōu)化過程。優(yōu)化結(jié)束后，優(yōu)化窗口中給出最終優(yōu)化結(jié)果如圖3所示。

　　系統(tǒng)共進(jìn)行了三次迭代，自動(dòng)調(diào)用了9次電路模擬程序。當(dāng)3個(gè)待調(diào)整的元器件參數(shù)分別取aG=0.476062；aFc=0.457928；aBW=0.702911時(shí)，可以使3個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)到G=10.3499，F(xiàn)c=9.98953，BW=1.00777。
　　可見，對電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，電路指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)要求。另外，完成優(yōu)化設(shè)計(jì)后，還可以從不同角度顯示和分析優(yōu)化結(jié)果。

　　三. 結(jié)束語

需要強(qiáng)調(diào)的是，Pspice Optimizer的自動(dòng)化設(shè)計(jì)程度也是相對的，如果所設(shè)計(jì)的電路距離它的基本功能還相差甚遠(yuǎn)的話，用Pspice Optimizer來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是很難達(dá)到理想效果的。同時(shí)它不能創(chuàng)建電路，不能對電路中的敏感元素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　從上面的例子可以看出，當(dāng)電路的功能已經(jīng)大致完成，但仍需要對一些指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，這時(shí)調(diào)用Pspice Optimizer來完成這一優(yōu)化過程是相當(dāng)方便的。如果用戶能夠觀察出具體是什么因素影響了電路的某項(xiàng)性能，從而知道調(diào)節(jié)哪些參數(shù)可使該性能更加理想；那么，應(yīng)用Pspice Optimizer對該電路進(jìn)行調(diào)整也是完全合適的。