En esta ocasión, hablaremos sobre el «análisis paramétrico» que es muy importante en el diseño de circuitos electrónicos. Usando este método, puede investigar en detalle el comportamiento de un circuito cuando se cambian parámetros específicos. Es especialmente útil para la optimización y comprensión del rendimiento durante la etapa de diseño. Vamos a ver los pasos específicos utilizando QucsStudio.
¿Qué es el análisis paramétrico?
El análisis paramétrico es un método de cambiar parámetros específicos (por ejemplo, valor de resistencia, capacidad, voltaje de alimentación) en un circuito o sistema y observar sus efectos. Se utiliza ampliamente con los siguientes propósitos:
- Evaluación de los efectos de los parámetros: Aclare el impacto de los parámetros individuales en el funcionamiento general del circuito.
- Optimización: Encuentre las configuraciones de parámetros óptimas para maximizar o minimizar indicadores de rendimiento específicos (por ejemplo, potencia de salida, eficiencia, ancho de banda).
- Evaluación de la robustez del diseño: Evalúe la sensibilidad del sistema a variaciones y errores de parámetros, confirmando la robustez del diseño.
Pasos para el análisis paramétrico con QucsStudio
Aquí explicaremos los pasos para graficar los cambios de voltaje cuando se varía la capacidad de un condensador, usando un circuito donde un inductor y un condensador están conectados en serie como ejemplo.
1. Crear el circuito
- Iniciar QucsStudio: Inicie QucsStudio y cree un nuevo proyecto.
- Crear el diagrama del circuito:
- Seleccione «Inductor» y «Capacitor» desde la pestaña «Components» y colóquelos en el área de trabajo.
- Conecte el inductor y el condensador en serie.
- Configure el valor de la inductancia como un valor fijo, aquí utilizamos 10nH.
- Coloque la fuente de alimentación y la tierra para completar el circuito.
- Configure un «testpoint» antes del inductor para medir el voltaje.
2. Configuración de parámetros
- Configurar variables: Haga doble clic en las propiedades del condensador y configure el nombre de la variable «Cvar» en el campo para el valor de capacidad (C). Esto permite que la capacidad se trate como una variable, que puede cambiarse durante la simulación.
2.Configuración de la simulación AC: Agregue el bloque «AC Simulation» al circuito desde la pestaña «Simulations». Luego, configure los siguientes parámetros:
- Configurar el rango de frecuencias: Especifique la frecuencia de inicio y la frecuencia de finalización de la simulación. Por ejemplo, configure el rango de 10MHz a 1GHz.
3. Configuración del análisis paramétrico
- Agregar barrido de parámetros: Agregue el bloque «Parameter Sweep» desde la pestaña «Simulations».
- Seleccione «Cvar» como el parámetro a barrer y configure el rango y el número de pasos del barrido.
・Linear: Aumenta la frecuencia a intervalos iguales.
・Logarithmic: Aumenta la frecuencia logarítmicamente.
・List: Establece una lista específica de frecuencias.
Aquí, utilizaremos List para simular condensadores con 10p, 33p, 56p y 100pF.
・Tipo: list
・Valor: 10p; 33p; 56p; 100p
4. Ejecutar la simulación
- Iniciar la simulación: Haga clic en el botón «Simulate» para ejecutar la simulación.
- Graficar los resultados: Agregue una «Cartesian Plot» para mostrar los resultados (generalmente se agrega automáticamente) y grafique los cambios de voltaje de testpoint.v.
5. Evaluar los resultados
- Analizar el gráfico: Analice el gráfico obtenido para evaluar el efecto de la capacidad del condensador en el voltaje. En este ejemplo, se puede visualizar la frecuencia de resonancia del circuito LC en serie.
- Determinar el valor óptimo de la capacidad: Vuelva a ejecutar la simulación con diferentes condiciones si es necesario para determinar el valor óptimo de la capacidad.
Conclusión
El análisis paramétrico es un método esencial para la optimización y evaluación del rendimiento durante la etapa de diseño. Usando QucsStudio, puede cambiar fácilmente los parámetros del circuito y evaluar visualmente sus efectos. Use los pasos descritos en esta guía para probar el análisis paramétrico en varios circuitos.
コメント