Parameter Variation Analysis of a Two-Stage Complex Voltage Divider into Passive Components According to the Tolerances
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2025-2-103-114Keywords:
computer-aided design system OrCAD, maximum-minimum method, worst case method, Monte-Carlo method, circuit modeling, bandwidth, gain factor, transfer function, nominal tolerances, electrical schematic diagramAbstract
The article presents the circuit modeling results of a two-stage complex voltage divider with subsequent analysis of its amplitude-frequency response both in the initial absence of nominal tolerances and taking into account the established nominal tolerances of the circuit passive components in order to determine the spread of gain and bandwidth values by means of the Monte Carlo, the worst case and the maximum-minimum methods. The main purpose of such a scheme modeling is practical demonstration of evaluation methods of the electrical parameter spread within the OrCAD computer-aided design environment for further similar more complex electrical circuit and component (parts / nodes /cascades) modeling using these methods, finding (real) practical application in radio engineering equipment and radio systems in order to reduce material and time costs during their development and preliminary assessment of the potential circuit gain and bandwidth spread at the modeling stage (mathematical / circuit engineering / simulation) before these circuits being directly implemented. The need for such a preliminary analysis of the electrical parameter spread is only increasing every year. The relevance of this topic is evident in the analysis of circuits, when strict requirements are set on the variation of the parameters of these elements. In the course of practical implementation, the main methods for analyzing the spread of electrical circuit parameters are demonstrated, among which there are both methods provided for automatic circuit modeling by the OrCAD program, such as the Monte Carlo method and the worst-case method, as well as the method not provided by the automation program and requiring more profound control and calculation by the developer involved in the above-mentioned problem of circuit analysis, represented by the maximum-minimum method. The latter one is also of particular interest being less examined by earlier scientific and technical studies and publications, including in the framework of the description of its implementation in various computer-aided design environments.References
Акулин А. Моделирование и расширенный анализ схем в PSpice 2017. Ч. II // Электроника: Наука, технология, бизнес. 2018. № 1 (172). С. 126-131. DOI: 10.22184/1992-4178.2018.172.1.126.131. EDN YRPIFS.
Акулин А., Супонин А. Моделирование и расширенный анализ схем в PSpice 2017 // Электроника: Наука, технология, бизнес. 2017. № 10 (171). С. 82-91. DOI: 10.22184/1992-4178.2017.171.10.82.91. EDN ZXQYKL.
Хлуденев А. В. Синтез допусков на основе анализа чувствительности // Известия ЮФУ. Технические науки. 2023. № 3 (233). С. 64-74. DOI: 10.18522/2311-3103-2023-3-64-74. EDN UWJNAQ.
Болотовский Ю., Таназлы Г. Опыт моделирования систем силовой электроники в среде OrCAD 9.2. Ч. III // Силовая электроника. 2005. № 4. С. 90-98. EDN MVRQIP.
Журиков Р. Н., Душкин Ю. В., Невмывака А. Н. Дополнительные аспекты оценки соответствия требованиям надежности высоковольтных кабельных изделий // Радиоэлектронная отрасль: проблемы и их решения. 2023. № 9. С. 29-34. EDN QDRVVE.
Златин И. В Монте-Карло с OrCAD 9.2 // Компоненты и технологии. 2003. № 5 (31). С. 138-142. EDN MTJYCN.
Метод вибродиагностики технического состояния конструкций электронных средств / С. М. Лышов, С. У. Увайсов, В. В. Черноверская, Ф. Л. К. Хань // Российский технологический журнал. 2021. Т. 9, № 2 (40). С. 44-56. DOI: 10.32362/2500-316X-2021-9-2-44-56. EDN MRMBXL.
Luo Yi., Guo B., Qian B. (2021) Method to Evaluate the Resistance-Capacitance Voltage Divider and Uncertainty Analysis. Energies, vol. 14, no. 22, p. 7744. DOI: 10.3390/en14227744. EDN XDZRXY.
Huang Zh., He Yu., Mao Ju. (2024) Electromagnetic interference feature analysis of electronic current transformer. Journal of Physics: Conference Series, vol. 2835, no. 1, p. 012057. DOI: 10.1088/1742-6596/2835/1/012057. EDN KTQOYT.
Jeong Ja., Lee K., Ryu J. (2021) High-Q Switched Oscillator With Capacitive Voltage Divider for Generating Mesoband High-Power Microwave Pulses. IEEE Access, vol. 9, pp. 82325-82334. DOI: 10.1109/access.2021.3086963. EDN KWNLXC.
Мизрах Е. А. Сравнительный анализ способов регулирования частотных характеристик имитаторов электрических характеристик систем электропитания космических аппаратов / Е. А. Мизрах, Д. К. Лобанов, С. В. Харлашина // Сибирский аэрокосмический журнал. 2024. Т. 25, № 3. С. 337-350. DOI: 10.31772/2712-8970-2024-25-3-337-350. EDN WGQWFY.
Конкина М. С. Компенсация погрешностей частотных интегрирующих развертывающих преобразователей на основе полупроводниковых мостовых тензосхем // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2022. № 1 (39). С. 31-37. DOI: 10.21685/2307-5538-2022-1-4. EDN BHDDVI.
Гильванова Г. А. Анализ риска инновационного проекта методом имитационного моделирования (метод Монте-Карло) // ScienceTime. 2015. № 12 (24). С. 157-161. EDN VIMLNJ.
Fernandez-Serantes, Luis-Alfonso, Casteleiro-Roca, José-Luis (2024) Data dimensionality reduction for an optimal switching mode classification applied to a step-down power converter. Logic Journal of the IGPL. DOI: https://doi.org/10.1093/jigpal/jzae036.
Анализ возможности реализации устройств синхронизации, работающих по технологии OFDM, на КМОП-транзисторах с субмикронными стандартами проектирования в высокоскоростных системах передачи данных / А. Л. Макаревич, С. М. Соковнич, Р. С. Гонцов, Ю. В. Смелянец // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов. 2020. Т. 11, № 5. С. 4-7. EDN YUOZQA.
Канунникова Е. А., Мещихин И. А. Параметрическая модель нагружения конструкций и алгоритм ее применения при оценке максимальных напряжений // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. - 2013. - Т. 137, № 6. - С. 15-22. - EDN SGMRWT.
Серов А. Н., Макарычев П. К., Логинов В. А. Применение полиномов Чебышева для оценки погрешности измерения СКЗ, вызванной нелинейностью АЦП // Южно-Сибирский научный вестник. 2022. № 6 (46). С. 181-189. DOI: 10.25699/SSSB.2022.46.6.023. EDN MNIKIQ.
Аввакумов В. Д. Точность инженерных расчетов, выполняемых с учетом допусков // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2015. № 7. С. 22-28. EDN UBKDVT.
Разработка программно-аппаратных средств для имитации работы радиосредств связи / А. А. Зыкин, В. В. Хворенков, А. Н. Копысов [и др.] // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. Т. 23, № 4. С. 60-68. DOI: 10.22213/2413-1172-2020-4-60-68. EDN IGBHDP.
Колотов А. С., Копысов А. Н., Хворенков В. В. Разработка входной защитной цепи радиочастотного тракта приемника КВ-диапазона // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2024. Т. 27, № 4. С. 120-129. DOI: 10.22213/2413-1172-2024-4-120-129. EDN DZXOSU.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Андрей Константинович Черных, Вера Анатольевна Сидорина, Елена Галавтеевна Булатова, Владимир Александрович Глушков

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.