Построения функционально-структурной модели

Процедуру построения функционально-структурной модели проектируемого устройства можно охарактеризовать следующей последовательностью действий:

— выбирается его принципиальная электрическая схема;

— элементы схемы представляются в виде двухполюсных и многополюсных компонент;

— некоторые компоненты заменяются схемами замещения;
выбирается вид зависимостей электрических свойств компонент от характеризующих их параметров а;

— уточняется структура устройства с учетом физических свойств конкретной схемы и технологии ее изготовления.

Функционально-структурная модель позволяет о помощью переменных состояния получить микроописание электронной схемы в виде системы уравнений состояния (1.1)—(1.2), учитывающей внутреннюю структуру физической системы. Однако в процессе схемотехнического проектирования часто приходится исследовать не все свойства электронной схемы, а только те, которые влияют на технико-экономические показатели. Поэтому при построении математической модели проектируемого устройства целесообразно от микроописания физической системы перейти к ее макромодели, представляющей собой «черный ящик», по численным значениям, характеризующим свойства на входе которого, можно получить численные значения, характеризующие свойства на его выходе.

Предположим, что при макроописании конкретное проектируемое устройство может быть охарактеризовано конечной совокупностью каких-то параметров (свойств), которые можно измерить (или вычислить) и выразить в виде одного или нескольких действительных чисел. Их можно разделить условно на три класса: внутренние, внешние и выходные.

Параметры а, характеризующие отдельные компоненты проектируемого устройства, назовем внутренними параметрами. Их можно раз¬делить на два типа: первичные внутренние (физико-технологические) параметры, которые характеризуют конструктивно-технологические и электрофизические свойства компонент, и вторичные внутренние (электрические) параметры, которые оценивают влияние компонент на свойства всего проектируемого устройства и могут быть определены только путем электрических измерений на внешних вы¬водах компонент. К первичным внутренним параметрам, в частности, относятся геометрические размеры отдельных областей компонент, электрические характеристики полупроводниковых материалов и т. д., а ко вторичным внутренним параметрам — сопротивления резисторов, емкости конденсаторов, входные и выходные сопротивления и т. п. Математическая связь электрических параметров компоненты с ее физико-технологическими параметрами задается в виде аналитических выражений, схем замещений, таблиц или уравнений состояния (1.1)—(1.2). Те внутренние параметры, которые являются независимыми друг от друга и могут варьироваться в некоторых пределах, называются управляемыми параметрами. Обозначим их вектором х = (x1, х2, …, хn). Остальные внутренние параметры, численные значения которых не варьируются в процессе решения задачи схемотехнического проектирования, называются неуправляемыми параметрами. В зависимости от цели проектирования неуправляемые параметры могут быть постоянными или случайными величинами.


Оставить комментарий





Статистика

Рейтинг@Mail.ru