Анализ разброса параметров двухступенчатого комплексного делителя напряжения по допускам на пассивные компоненты

Авторы

  • А. К. Черных ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
  • В. А. Сидорина ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
  • Е. Г. Булатова ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
  • В. А. Глушков ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2025-2-103-114

Ключевые слова:

система автоматизированного проектирования OrCAD, метод максимума-минимума, метод наихудшего случая, метод Монте-Карло, моделирование схемы, полоса пропускания, коэффициент усиления, передаточная функция, допуски на номиналы, схема электрическая принципиальная

Аннотация

В статье представлены результаты моделирования схемы двухступенчатого комплексного делителя напряжения с последующим анализом его амплитудно-частотной характеристики в условиях исходного отсутствия допусков на номиналы и с учетом установленных допусков на номиналы пассивных компонентов цепи с целью определения разброса значений коэффициента усиления и ширины полосы пропускания по методу Монте-Карло, наихудшего случая и максимума-минимума. Основное назначение моделирования такой схемы - практическая демонстрация методов оценки разброса электрических параметров в среде автоматизированного проектирования OrCAD для дальнейшего аналогичного моделирования данными методами более сложных схем электрических принципиальных и их составных частей, находящих практическое применение в радиотехнической аппаратуре и радиосистемах с целью сокращения материальных и временных затрат при их разработке и предварительной оценки потенциального разброса коэффициента усиления и полосы пропускания таких схем еще на этапе математического моделирования до непосредственной физической реализации данных схем. Потребность в подобном предварительном анализе разброса электрических параметров с каждым годом только увеличивается. Актуальность данной темы проявляется при анализе цепей, когда установлены жесткие требования к разбросу параметров данных элементов. В ходе практической реализации продемонстрированы основные методы анализа разброса параметров схем электрических принципиальных, среди которых присутствуют как методы, предусмотренные к автоматическому моделированию схем программой OrCAD, такие как метод Монте-Карло и метод наихудшего случая, так и метод, не предусматриваемый программой к автоматизации и требующий более контролируемого управления и расчета со стороны разработчика, решающего вышеобозначенную задачу анализа схемы методом максимума-минимума. Последний метод также представляет особый интерес в силу значительно меньшей изученности со стороны более ранних научно-технических исследований и публикаций, в том числе в рамках описания его реализации в различных средах автоматизированного проектирования.

Биографии авторов

А. К. Черных, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

магистрант

В. А. Сидорина, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры радиотехники

Е. Г. Булатова, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры радиотехники

В. А. Глушков, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры конструирования радиоэлектронной аппаратуры

Библиографические ссылки

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.

Загрузки

Опубликован

06.07.2025

Как цитировать

Черных, А. К., Сидорина, В. А., Булатова, Е. Г., & Глушков, В. А. (2025). Анализ разброса параметров двухступенчатого комплексного делителя напряжения по допускам на пассивные компоненты. Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 28(2), 103–114. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2025-2-103-114

Выпуск

Раздел

Статьи