第16講考試與 Optimizer 工具與電路優(yōu)化設(shè)計(共33頁)

1、 2015年電路(dinl)優(yōu)化設(shè)計課程開卷作業(yè)(考試)一. 綜述(zngsh)與翻譯報告(bogo)(2選1, 80分)1.電路或集成電路優(yōu)化設(shè)計技術(shù)綜述。文獻大于20個，主要近期英文，最少20頁報告；2. 近5年集成電路優(yōu)化設(shè)計技術(shù)兩篇文章翻譯,自己找. 每篇最少6頁,交中英文；二. 集成電路優(yōu)化設(shè)計上機報告(2選1, 20分)1. 在運放、比較器或濾波器中，選2個主要參數(shù)，用 Oracd/Pspice、或cadence/Hspice做最優(yōu)化設(shè)計。附件給出了OrCAD優(yōu)化設(shè)計的詳細步驟。2. 針對一個大點的數(shù)字電路，例如I2C接口電路(我的書上有), 選2個主要指標(biāo)，用Oracd或Cade

2、nce做最優(yōu)化設(shè)計。三. 附加選擇題(20分，CAD所學(xué)生必須做，時間可稍長)1. 設(shè)計一個完整的帶隙基準(zhǔn)模擬集成電路模塊，報告大于30頁word格式文件；交word加PPT。同本課程姚裕做和講的。2. 設(shè)計一個完整的I2c數(shù)字集成電路模塊，報告大于20頁；同本課程吳子琴、陳勇做和講的。 第16講 Optimizer 工具與電路(dinl)優(yōu)化設(shè)計電路優(yōu)化設(shè)計(shj)的步驟調(diào)用(dioyng)Optimizer工具進行電路優(yōu)化設(shè)計的步驟（1）繪制電路圖。（2）按照通常的電路模擬方法運行Pspice模擬仿真程序，并檢查電路功能特性是否滿足設(shè)計要求。（3）在Capture中選擇執(zhí)行Pspice/

3、AdvanceAnalysis/Optimizer 命令，調(diào)用Optimizer工具。（4）指定在優(yōu)化過程中可調(diào)整的電路元器件參數(shù)。（5）指定代表優(yōu)化指標(biāo)的優(yōu)化指標(biāo)參數(shù)和約束條件。（6）選擇優(yōu)化引擎。（7）在Optimizer 窗口中執(zhí)行Run/Start Optimizer 命令，啟動Optimizer分析。（8）查看、分析Optimizer的結(jié)果（9）打印輸出2、調(diào)用(dioyng)優(yōu)化工具Optimizer的前提條件為了(wi le)調(diào)用Optimizer 工具取得優(yōu)化設(shè)計的效果，被優(yōu)化的電路應(yīng)滿足以下幾個條件：電路設(shè)計應(yīng)已通過常規(guī)的PSpice模擬，實現(xiàn)了要求的功能。這就是說，只能對一

4、個(y )基本滿足要求的電路進一步進行優(yōu)化設(shè)計。通過電路模擬只能給出節(jié)點電壓和支路電流。在優(yōu)化時，一定要將約束條件（如功耗）和目標(biāo)參數(shù)（如延遲時間）用節(jié)點電壓和支路電流信號表示。進行優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)對電路工作原理有較深入理解，才能確定應(yīng)調(diào)整那幾個元器件參數(shù)，使要求的電路特性達到最優(yōu)。設(shè)置待優(yōu)化調(diào)整的元器件參數(shù) 調(diào)用Optimizer工具進行電路優(yōu)化的關(guān)鍵是設(shè)置好與優(yōu)化有關(guān)的3類參數(shù)，即：要求達到的電路特性目標(biāo)參數(shù)和需要滿足的約束條件、為了達到優(yōu)化要求允許優(yōu)化工具可以調(diào)整其值的元器件參數(shù)、以及選用合適的引擎。為了進行(jnxng)電路優(yōu)化設(shè)計，用戶可以通過電路圖編輯器、在電路圖編輯器中設(shè)置待調(diào)整(

5、tiozhng)的元器件參數(shù)（情況(qngkung)一） 如果優(yōu)化過程中待調(diào)整的元器件是電阻、電容這類直接給出元器件值的簡單元件，設(shè)置方法比較簡單。設(shè)置步驟為：在電路圖編輯器中選中在優(yōu)化過程中可以調(diào)整其值的元器件。選擇執(zhí)行PSICE/Advanced Analyses/Export Parameters to Optimizer 命令，該元件將被添加到參數(shù)表中。在電路圖編輯器中設(shè)置待調(diào)整的元器件參數(shù)（情況二）如果優(yōu)化過程中待調(diào)整的元器件是需要采用模型描述器件特性的有源器件（例雙極晶器管），一般模型參數(shù)個數(shù)較多。在優(yōu)化中需要首先按下述步驟，設(shè)置優(yōu)化中需要調(diào)整其中哪些模型參數(shù)的值。在電路圖中選中元

6、器件。選擇執(zhí)行PSICE/Advanced Analyses/Import Optimizable Parameters 子命令。選項在優(yōu)化過程中可以調(diào)整其值的模型參數(shù)。使器件初一選中狀態(tài)，選擇(xunz)執(zhí)行PSpice/Advanced Analyses/Export Parameters to Optimizer 命令，該模型參數(shù)(cnsh)將被添加到參數(shù)表中。在Optimizer工具(gngj)中設(shè)置待調(diào)整的元器件參數(shù)按照下述步驟可以直接在Optimizer窗口Parameters表中設(shè)置待調(diào)整的元器件參數(shù)。在Optimizer窗口Parameters表中，單擊“Click here

7、to import a Patameter from the design property map ”文本所在行。選擇需要更改其參數(shù)的元器件，使之高亮顯示，然后單擊OK按鈕。Parameters表中參數(shù)的含義和作用 圖31設(shè)置(shzh)待調(diào)整參數(shù)的注意事項1）、選擇待調(diào)整元器件參數(shù)(cnsh)的指導(dǎo)說明 （1）、設(shè)置的可調(diào)整(tiozhng)元器件參數(shù)的數(shù)目越少越好。（2）、通過靈敏度分析查找對電路特性影響最敏感的元器件參數(shù)，將它們選作為優(yōu)化過程中待調(diào)整的元器件參數(shù)。（3）、根據(jù)專業(yè)知識和經(jīng)驗，確定哪些元器件值需要保持不變才能保證電路正常工作。對這些元器件，在優(yōu)化過程中不要更改其元器件值。

8、（4）、如果調(diào)整一個元器件與調(diào)整幾個元器件的效果相同，最好只調(diào)整其中的一個元器件。（5）、在優(yōu)化過程中，尤其是采用最小二乘法時，在選擇(xunz)添加到列表中的參數(shù)進行優(yōu)化時，所選參數(shù)的數(shù)目不要太多（最好是3到4個參數(shù)）2）、設(shè)置(shzh)參數(shù)的指導(dǎo)說明（1）、指定待調(diào)整元器件參數(shù)的允許變化(binhu)范圍時應(yīng)該考慮功耗和元件成本。（2）、使參數(shù)的初始值靠近參數(shù)變化范圍的中點。（3）、使優(yōu)化參數(shù)變化范圍為一到兩個數(shù)量級。1、3 設(shè)置優(yōu)化指標(biāo)Optimizer工具采用“電路特性規(guī)范參數(shù)”和“波形曲線”兩種方式描述優(yōu)化指標(biāo)參數(shù)要求。1、3、1 電路特性規(guī)范參數(shù)的設(shè)置步驟 1、設(shè)置供Optimi

9、zer分析調(diào)用的電路特性函數(shù) 選用哪些電路特性作為設(shè)計指標(biāo)則需要在Optimizer窗口中設(shè)置。在圖31 Optimizer窗口的Standard標(biāo)簽頁中，單擊“Click here to import a measurement created within Pspice ”所在行，將彈出“ImportMeasurement”對話框。其中列出對電路進行模擬分析時曾經(jīng)調(diào)用過的電路特性函數(shù)。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計要求，選擇作為優(yōu)化指標(biāo)的電路特性(txng)函數(shù)。單擊OK按鈕。Specification標(biāo)簽(bioqin)頁將列出這些電路特性函數(shù)，供優(yōu)化設(shè)計時選用。如果需要(xyo)，可以修改電路特性函數(shù)表

10、達式。如果在優(yōu)化設(shè)計過程中，需要選用未列在圖對話框中的電路特性函數(shù)，應(yīng)選擇執(zhí)行Analysis/Optimizer/Creat New Measurement子模塊。 圖321.3.3 Specification 表中參數(shù)的含義和作用 圖33134 設(shè)置電路特性規(guī)范(gufn)參數(shù)的注意事項1） 用戶應(yīng)該根據(jù)電路設(shè)計要求，首先確定需要優(yōu)化哪些電路特性，然后確定如何從模擬(mn)仿真結(jié)果中計算這些電路特性。2）不要設(shè)置(shzh)互相沖突的目標(biāo)要求3）注意在設(shè)置仿真參數(shù)時，應(yīng)確保用于計算電路特性的數(shù)據(jù)點足夠多。為了保證電路特性計算結(jié)果的精度和一致性，要求提供的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)有足夠的分辨率。4）只需

11、進行計算電路特性所需的仿真。14優(yōu)化設(shè)計過程的啟動和結(jié)果顯示分析完成與優(yōu)化有關(guān)的設(shè)置后，即可正式啟動優(yōu)化過程。本節(jié)結(jié)合射頻放大器電路實例，介紹優(yōu)化設(shè)計過程的啟動和優(yōu)化結(jié)果的顯示、分析。141 射頻放大器的優(yōu)化設(shè)計步驟下面結(jié)合射頻放大器電路，說明調(diào)用Optimizer工具進行優(yōu)化設(shè)計(shj)的步驟。下面是按照介紹的方法對射頻放大器電路進行(jnxng)優(yōu)化設(shè)計的具體步驟。1.電路設(shè)計輸入(shr)在Capture中進行電路設(shè)計。繪制好的射頻放大器電路如圖3-2所示。2.設(shè)計驗證按照通常的電路模擬方法進行Pspice模擬仿真程序，并檢查電路功能特性是否滿足設(shè)計要求。對射頻放大器的模擬仿真結(jié)果如圖

12、3-4所示。增益達9.4dB，帶寬只有150MHZ，分別高于和低于優(yōu)化目標(biāo)要求。3.調(diào)用Optimizer工具在Capture中選擇執(zhí)行Pspice/Advanced Analysis/Optimizer命令，調(diào)用Optimizer工具。屏幕上出現(xiàn)的Optimizer窗口如圖3-1所示。4.設(shè)置待調(diào)整的元器件參數(shù)根據(jù)對電路原理分析，為了滿足優(yōu)化目標(biāo)要求，首先考慮調(diào)整電路中的R4、R6、和R8三個電阻。按照1。2節(jié)介紹的方法，在Parameters表格中設(shè)置的這3個可調(diào)整的電路元器件參數(shù)如圖3-4所示。其中Original一欄是這3個電阻的初始設(shè)計標(biāo)稱值。Min和Max欄中分別是在優(yōu)化過程中允許

13、這3個電阻值的變化范圍。按默認(rèn)設(shè)置，他們分別是Original值的10%和10倍。為了加速優(yōu)化進程，可以縮小Min和Max值之間的范圍。由于尚未開始優(yōu)化，因此當(dāng)前值（Current）一欄顯示的值與Original一欄設(shè)置值相等，如圖3-28所示。 圖345.設(shè)置(shzh)優(yōu)化目標(biāo)根據(jù)對射頻放大器優(yōu)化設(shè)計的要求，設(shè)置的增益和帶寬(di kun)優(yōu)化目標(biāo)如圖3-5所示。 圖35其中將增益設(shè)置為約束（Constraint），權(quán)重為20。帶寬設(shè)置為指標(biāo)參數(shù)（Goal），權(quán)重為1，目的是為了在保證作為約束的增益能滿足優(yōu)化目標(biāo)的前提下，使得(sh de)作為指標(biāo)參數(shù)的帶寬盡量大。6.選擇(xunz)優(yōu)化

14、引擎Pptimizer工具采用了多種優(yōu)化算法(sun f)，又稱為“優(yōu)化引擎”。其中4種主要的引擎是改進的最小二乘法引擎（MLSQ:Modified Least Squares Quadratic）、最小二乘法引擎（LSQ）、隨機引擎（Random engine）和離散引擎（Discrete engine）。由于采用改進的最小二乘法引擎能迅速收斂至最佳解，因此在射頻放大器優(yōu)化中，點擊圖3-6所示引擎選擇列表的右側(cè)按鈕，從下拉列表中選擇“Modified LSQ”。 圖367.啟動優(yōu)化進程完成上述幾項設(shè)置后，在Optimizer窗口中選擇執(zhí)行Run/Start Opertimizer窗口的運行狀

15、態(tài)信息窗口將動態(tài)顯示優(yōu)化過程的進展情況。優(yōu)化結(jié)束后，結(jié)果顯示區(qū)將顯示出優(yōu)化結(jié)果。對射頻放大器電路，優(yōu)化過程結(jié)束后，Optimizer窗口中顯示的優(yōu)化結(jié)果如圖3-6所示。8.分析(fnx)優(yōu)化結(jié)果優(yōu)化結(jié)束后，在Optimizer窗口中不但直接顯示出優(yōu)化確定的元器件最佳取值和電路特性(txng)的最佳結(jié)果、優(yōu)化進程中電路特性的變化情況，而且可以查閱優(yōu)化過程中每次模擬分析采用的元器件值和電路特性變化情況。1.4.2節(jié)將詳細(xingx)介紹優(yōu)化結(jié)果信息分析處理方法。9.輸出優(yōu)化結(jié)果優(yōu)化結(jié)束后，可單擊工具按鈕，或者執(zhí)行File/Print命令，將結(jié)果打印輸出。如果執(zhí)行File/Save命令，則將分析結(jié)

16、果存入文件。1.4.2查看分析優(yōu)化結(jié)果優(yōu)化結(jié)束后，在Optimizer窗口中可以從下述幾方面查看、分析處理優(yōu)化結(jié)果。1.查看優(yōu)化結(jié)果優(yōu)化結(jié)束后，Optimizer窗口的Parameters表和Specification表的“Current（當(dāng)前值）”欄分別顯示出經(jīng)優(yōu)化確定的元器件最佳取值和電路特性的最佳結(jié)果。對射頻放大器，只要將電阻R8、R6和R4的阻值分別改為3.57、702.5964和238.8923，就可以滿足優(yōu)化設(shè)計的要求，使電路增益為5.2489dB，帶寬可以達到212.6955MHZ。由于優(yōu)化目標(biāo)均得到(d do)滿足，因此Specification表中Error一欄顯示的值均為0

17、%。2.查閱(chyu)Error Graph圖（1）Error Graph圖顯示內(nèi)容的分析：優(yōu)化結(jié)束后，Optimizer窗口左上方的Error Graph（誤差圖）自動顯示有優(yōu)化過程的進展情況。橫坐標(biāo)為優(yōu)化中的模擬次數(shù)，縱坐標(biāo)為每次模擬分析后每個電路特性值與優(yōu)化目標(biāo)之間的誤差。顯示優(yōu)化進展情況的曲線(qxin)中用不同符號表示不同的電路特性。符號開關(guān)與Specification表中On/Off一欄圖標(biāo)對應(yīng)。（2）在Error Graph圖中只顯示單個電路特性在優(yōu)化過程中的變化：如果同時優(yōu)化的電路特性較多，而且優(yōu)化前這些電路特性值與優(yōu)化目標(biāo)值之間的誤差也差別很大，則Error Graph圖中

18、同時顯示的多條曲線將顯得比較凌亂。只要點擊On/Of一欄的圖標(biāo)，使圖標(biāo)中的幾何圖形消失，則該圖標(biāo)所在行的電路特性也同時從Error Graph（誤差圖）中消失。若再次點擊On/Of一欄的圖標(biāo)，將使圖標(biāo)中的幾何圖形重新出現(xiàn)，則該圖標(biāo)所在行的電路特性也同時顯示在Error Graph（誤差圖）中。3.查閱優(yōu)化過程中某次模擬(mn)分析結(jié)果采用(ciyng)下述方法可以查看優(yōu)化過程中某次模擬分析中的數(shù)據(jù)。點擊Error Graph圖中代表模擬次數(shù)的橫坐標(biāo)，使該次模擬處于選中狀態(tài)，則Parameters表和Specification表將顯示該次模擬分析中采用的元器件值和相應(yīng)的電路特性值。4.查閱(ch

19、yu)優(yōu)化全過程的數(shù)據(jù)選擇執(zhí)行View/Log File/Optimizer命令可以采用描述優(yōu)化全過程詳細信息的Log File文件不但包括優(yōu)化過程中每次模擬分析采用的元器件值、計算的電路特性值、與優(yōu)化目標(biāo)之間的誤差等可以在Parameters表和Specification表中查閱的信息，而且還包括與優(yōu)化算法有關(guān)的信息和數(shù)據(jù)。1.4.3采用離散引擎確定有效值1.離散引擎的作用Optimizer工具中“離散引擎（Discrete engine）”的作用就是選定與優(yōu)化結(jié)果要求最接近的商品化元器件系列標(biāo)稱值。因此，在優(yōu)化過程的最后階段往往都要調(diào)用離散引擎。2.調(diào)用(dioyng)“離散(lsn)引擎

20、”的步驟(bzhu)下面結(jié)合射頻放大器實例，介紹“離散引擎”的調(diào)用步驟。采用前面介紹的方法已經(jīng)基本完成優(yōu)化過程，得到優(yōu)化結(jié)果。但是優(yōu)化結(jié)果要求的電阻R8、R6和R4的阻值都不是商品化的電阻系列標(biāo)稱值。按照下述步驟可以調(diào)用“離散引擎（Discrete engine）”，選定與優(yōu)化結(jié)果要求最接近的商品化元器件系列標(biāo)稱值。（1）在圖3-6所示工具欄的引擎選擇下拉列表中選擇Discrete,Parameters表中將出現(xiàn)名稱為Discrete Table的一列，如圖3-38所示。（2）在Parameters表中電阻R、電感L、電容C元件所在行，用光標(biāo)點擊Discrete Table列的單元，其右側(cè)出現(xiàn)

21、離散值表。離散值表是商品化元器件系列稱值，由生產(chǎn)廠家提供。高級分析工具中提供有由多家制造廠提供的離散值表。（3）從離散值表中選擇離散值系列。 選擇的是Resistor-10%，即為電阻選擇元器件值精度為10%的離散值系列。（4）單擊按鈕，運行Discrete（離散）引擎。Discrete引擎將從離散值表中選擇與優(yōu)化結(jié)果參數(shù)值最接近的商品化元器件系列標(biāo)稱值。然后使用新的參數(shù)值重新(chngxn)進行模擬仿真并顯示電路特性結(jié)果。運行結(jié)束后，Parameters表中Current欄顯示的是新參數(shù)值(shz)。如圖3-40所示，R8更改為3.6歐姆，R6更改為680歐姆，R4更改為240歐姆。（5）回

22、到電路圖編輯器中，將相應(yīng)元器件對數(shù)更新(gngxn)為系列標(biāo)稱值：R8更改為3.6歐姆，R6更改為680歐姆，R4更改為240歐姆。說明：按照下述步驟，使用“Find in Design”命令，可以自動返回到電路圖編輯器中，并自動定位選中將要根據(jù)優(yōu)化結(jié)果改變其參數(shù)值的元器件。在Parameters表中，選中欲在電路圖中改變其參數(shù)值的元器件，使之以高亮顯示。在所選中的元器件上單擊右鍵，將彈出快捷菜單。在彈出的快捷菜單中選擇Find in Design子命令，屏幕顯示將返回到電路編輯窗口，并且所選元器件以高亮選中狀態(tài)顯示。（6）對電路重新進行一次模擬分析，檢查結(jié)果波形和電路特性，并確保它們都是用戶

23、所期望得到的結(jié)果。1.5 曲線擬合優(yōu)化以 “曲線(qxin)”描述作為優(yōu)化指標(biāo)，使優(yōu)化結(jié)果盡量與給定的曲線要求(yoqi)相一致，因此這種優(yōu)化方法又稱為“曲線擬合”。1.5.1 “曲線擬合”優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用(yngyng)場合在下述情況下，應(yīng)該(ynggi)采用“曲線(qxin)”描述作為優(yōu)化指標(biāo)，進行優(yōu)化設(shè)計。（1）如果要求電路的響應(yīng)曲線具有特定的形狀，應(yīng)該使用曲線擬合進行優(yōu)化。（2）如果目標(biāo)函數(shù)是一個特定點的值，也應(yīng)該使用曲線擬合方法進行優(yōu)化設(shè)計。(3)器件模型參數(shù)的優(yōu)化提取。這是Optimizer工具很重要的一種應(yīng)用。以雙極晶體管為例，說明模型參數(shù)優(yōu)化提取所對應(yīng)在的優(yōu)化問題。2.“曲線擬合

24、”優(yōu)化設(shè)計中的“參考波形”和“參考文件”（1）參考波形和參考文件如上所述，采用曲線擬合方法優(yōu)化電路時，是采用一組數(shù)據(jù)描述的參考波形作為優(yōu)化目標(biāo)。因此除了需要采用1.5.3節(jié)介紹的方法設(shè)置優(yōu)化過程中可以調(diào)整的元器件參數(shù)外，還需要進行一項特殊的設(shè)置，即首先建立描述參考波形的數(shù)據(jù)文件，又稱為參考文件。然后在高級分析Optimizer窗口Specifications表格Curve Fit標(biāo)簽頁中將該文件設(shè)置為優(yōu)化指標(biāo)。本節(jié)介紹參考文件的格式和建立參考文件的方法。1.5.2節(jié)詳細介紹將參考文件設(shè)置為優(yōu)化指標(biāo)的步驟。（2）參考(cnko)文件的格式圖39（a）是一個參考文件實例(shl)。圖3-49（a）

25、表示的是一個濾波器電路（見1.5.3節(jié)實例）增益和相位頻率特性波形(b xn)的優(yōu)化要求，圖3-9(b)是對該特性要求的參考文件描述。 圖3-9(a) 帶通濾波器的優(yōu)化目標(biāo)曲線Frequency PHASE 1.00E+021.74E+022.28E+011.02E+021.74E+022.33E+011.05E+021.73E+022.38E+01。9.34E+02-1.72E+022.79E+019.55E+02-1.72E+022.74E+019.77E+02-1.72E+022.69E+011.00E+03-1.73E+022.64E+01圖3-9(b) 對應(yīng)的參考文件描述圖3-9(b

26、)實例中描述的參考文件有3列。第二列和第三列分別描述對輸出相位(xingwi)和增益波形的頻率特性要求。（3）參考(cnko)文件的建立和存放如圖3-9(b)實例所示，參考(cnko)文件實際上是一個文本文件。因此建立參考文件的方法比較簡單，只要采用一般的文本編輯工具，例如Windows的“記事本”程序，按照上述格式，編寫一個文本文件，然后存放在當(dāng)前的電路設(shè)計目錄下，供設(shè)置曲線擬合優(yōu)化目標(biāo)時調(diào)用（參見1.5.3）。說明：圖3-9(b)所示參考文件全部內(nèi)容可查閱位于下述路徑下的文件“reference.txt”./tools/PSpice/tutorial/capture/PSpiceaa/ba

27、ndpass/bandpass-PSpiceFiles/SCHEMATICI/3.“曲線擬合”優(yōu)化設(shè)計的步驟采用曲線擬合方法進行優(yōu)化設(shè)計的步驟是：（1）在Capture中建立設(shè)計項目、設(shè)計電路圖、進行模擬仿真，確保電路已正常工作。（2）在Capture中選擇執(zhí)行PSpice/Advanced Analysis/Opertimizer命令，打開高級分析的Optimizer窗口。（3）在Optimizer窗口(chungku)的Specification表格中選擇Curve標(biāo)簽。（4）在Curve Fit標(biāo)簽頁創(chuàng)建(chungjin)曲線擬合規(guī)范，以波形曲線的形式指定優(yōu)化目標(biāo)。需要設(shè)置的內(nèi)容和設(shè)置

28、方法在1.5.2節(jié)詳細(xingx)介紹。（5）在Optimizer窗口的Parameters表格中設(shè)置優(yōu)化過程中可以調(diào)整的元器件參數(shù)。設(shè)置的項目和方法與3.3節(jié)介紹的內(nèi)容相同。（6）指定“誤差”的計算方法?！罢`差”用于表征優(yōu)化過程中優(yōu)化指標(biāo)的當(dāng)前值與優(yōu)化目標(biāo)之間的偏差大小。（7）指定對優(yōu)化過程中模擬仿真結(jié)果數(shù)據(jù)的保存要求。在Profile Settings對話框中選擇Simulation標(biāo)簽。如果要保存所有的仿真數(shù)據(jù)，在Optimizer下拉列表中選擇Save All Runs;如果選擇Save None，則只保存最后一次模擬分析產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。（8）選擇一個引擎，開始進行優(yōu)化設(shè)計。（9）分析曲

29、線擬合優(yōu)化結(jié)果。1.5.2 “曲線擬合”規(guī)范的設(shè)置曲線擬合規(guī)范的設(shè)置(shzh)是在Optimizer窗口中的Curve Fit標(biāo)簽頁進行的。圖3-10是已設(shè)置有曲線擬合規(guī)范的Curve Fit標(biāo)簽頁。下面首先說明(shumng)每一欄參數(shù)的含義，然后再介紹曲線擬合規(guī)范的設(shè)置方法。 圖3101. Curve Fit標(biāo)簽面每一欄參數(shù)(cnsh)的含義Curve Fit標(biāo)簽而共10欄，涉及12項參數(shù)的設(shè)置。（1）第一列為“選中”標(biāo)志欄。（2）第2列為“運行狀態(tài)”提示標(biāo)志欄：表格中第二列顯示的是“旗幟”形狀的圖標(biāo)。（3）（On/Off）欄：表格中第3欄包括3項（On/Off）狀態(tài)標(biāo)志。（4）第4列“

30、Probe”描述該行曲線擬合規(guī)范對應(yīng)的Probe模擬分析類型。（5）第5列“Trace Expression”列出了曲線擬合規(guī)范的波形表達式。（6）第6列“Reference File”為參考文件欄。（7）第7列“Ref.Waveform”用于指定參考波形。（8）第8列“Tolerance”用于設(shè)置用戶指定(zhdng)的相對容差要求。（9）第9列“Weight”用于設(shè)置(shzh)權(quán)重值。（10）第10列“Error”用于設(shè)置(shzh)誤差值。2. 曲線擬合規(guī)范的設(shè)置步驟下面結(jié)合圖3-10中第1行實例，說明在Optimizer窗口的Curve Fit標(biāo)簽頁設(shè)置曲線擬合規(guī)范步驟。該行設(shè)置的是

31、對輸出信號相位P(V(out)隨頻率變化關(guān)系的要求。（1）在Optimizer窗口選擇Curve Fit標(biāo)簽。（2）在Curve Fit標(biāo)簽頁設(shè)置Trace Expression。 單擊“Click here to enter a curve-fit specification row”文本所在行，屏幕上出現(xiàn)New Trace Expression對話框。從對話框右側(cè)“Amalog operators and Functions”列表中選擇計算相位的函數(shù)P（），然后在左側(cè)“Simulation Output Variables”列表中選擇V（out）。這時Measurement文本框中就顯示為

32、P(V(out)，表示計算輸出信號V(out)的相位。點擊OK，Curve Fit標(biāo)簽頁中前幾欄的設(shè)置(shzh)。其中“Trace Expression”一欄為P(V(out)，表示曲線擬合優(yōu)化的對象是節(jié)點(ji din)out處輸出電壓V(out)的相位P(V(out)?！癙rofile”一欄的設(shè)置(shzh)表示相位P(V(out)對應(yīng)的分析灶型為ac.sim。（3）在Curve Fit標(biāo)簽頁“Reference File”欄設(shè)置參考文件名稱和路徑名。（4）在Ref.Waveform欄設(shè)置作為優(yōu)化目標(biāo)的參考波形。（5）根據(jù)優(yōu)化要求，在Tolerance和Weight兩欄進行相應(yīng)設(shè)置。1.

33、5.3 “曲線擬合”應(yīng)用實例1.優(yōu)化目標(biāo)圖3。55是一個有源帶通濾波器電路，要求優(yōu)化調(diào)整電路中的無源元件值，使濾波器的增益和相位具有圖3-56所示的頻率特性。由于優(yōu)化目標(biāo)是“波形”，因此需要采用曲線擬合方法優(yōu)化該濾波器的響應(yīng)。 圖311 帶通濾波器電路圖2.曲線擬合優(yōu)化的準(zhǔn)備(zhnbi)工作為了(wi le)順利完成圖3-11所示帶通濾波器的優(yōu)化設(shè)計，應(yīng)首先做好下述兩項準(zhǔn)備(zhnbi)工作。（1）通過下述幾步，檢驗電路是否已通過常規(guī)的PSpice模擬，實現(xiàn)了要求的功能。調(diào)用Capture軟件繪制如圖3-11所示的有源濾波器電路。新建“New Profile”，設(shè)置交流小信號模擬仿真。選擇執(zhí)

34、行PSpice/Run命令，對電路進行模擬仿真。模擬仿真結(jié)束后，在Probe窗口顯示(xinsh)模擬仿真結(jié)果，如圖3-12所示。 圖312 帶通濾波器的模擬(mn)分析結(jié)果（2）建立(jinl)參考波形文件。3.帶通濾波器曲線擬合優(yōu)化步驟（1）在高級分析中打開優(yōu)化模塊在繪制電路圖的Capture窗口中選擇執(zhí)行PSpice/Advanced Analysis/Optimizer命令，調(diào)用優(yōu)化工具，屏幕上出現(xiàn)Optimizer窗口。（2）選擇優(yōu)化中采用(ciyng)的引擎。（3）采用下述方法設(shè)置優(yōu)化過程(guchng)中可調(diào)整的元器件參數(shù)。在Optimizer窗口(chungku)，單擊Para

35、meters表格中“Click here to import a parameter from the design property file row”文本所在行，屏幕上出現(xiàn)Parameter Selection對話框（參見圖3-20），顯示有電路中采用的元器件參數(shù)，供用戶選擇確定在優(yōu)化過程中需要調(diào)整哪些元器件參數(shù)，以獲得希望的輸出。本例中，選擇Parameter Selection參話框列出的所有無源元件C1、C2、C3、C4、R1、R2、R3、R4、R5和R6，單擊OK。如果用戶希望優(yōu)化過程中某個元器件參數(shù)值保持不變，不要更改，可以在Parameter表格中鎖定該參數(shù)值。本例中鎖定R6和

36、R5。用戶還可以根據(jù)電路原理分析或者靈敏度分析結(jié)果，確定在優(yōu)化過程中無需考慮某些元器件參數(shù)值。設(shè)置有可調(diào)整元器件參數(shù)(cnsh)的Parameter表格如圖3-13所示。 圖313 可調(diào)整元器件參數(shù)值設(shè)置(shzh)結(jié)果（4）采用下述方法設(shè)置曲線擬合規(guī)范。這是采用曲線擬合技術(shù)(jsh)進行優(yōu)化設(shè)計的一項特殊設(shè)置。在優(yōu)化窗口選擇Curve Fit標(biāo)簽頁。在Curve Fit標(biāo)簽頁，單擊“Click here to enter a curve-fit specification row”文本所行，添加規(guī)范。在出現(xiàn)的New Trace Expression對話框中，首先在Analog operato

37、rs and Functions列表中選擇P()，然后在 Simulation Output Variables列表中選擇V(out)。這時Measurement文本框中應(yīng)顯示為 P(V(out)。單擊OK Curve Fit標(biāo)簽(bioqin)頁的Trace Expression一欄即設(shè)置有P(V(out)。在Reference File一欄指定描述(mio sh)P(V(out)參考波形的reference.txt，文件，包括路徑和文件名。在Ref.Waveform一欄指定參考文件(wnjin)reference.txt中的哪能一列數(shù)據(jù)描述P(V(out)參考波形。如圖3-9（b）所示，參考波形P(V(out)是采用reference.txt文件中標(biāo)題為PHASE的那一列數(shù)據(jù)描述的，因此在下拉列表中選擇PHASE。根據(jù)電路設(shè)計要求，將Toleran