Брянск, Россия
ГРНТИ 47.01 Общие вопросы электроники и радиотехники
ББК 302 Проектирование
Данная работа посвящена способу численного определения частотных характеристик при моделировании нелинейных динамических объектов, в частности при поведенческом моделировании микросхем импульсных преобразователей. Проведен анализ существующих методов моделирования частотных характеристик импульсных преобразователей. Приведена методика сокращения объема вычислений при выполнении расчёта частотных характеристик моделей нелинейных динамических импульсных систем в области их устойчивости на основе расчета во временной области. Это позволяет учитывать существенные особенности исследуемых нелинейных объектов, в отличие от линеаризованных моделей, применимых только к режиму малого сигнала. Способ основан на применении корреляционного анализа при нахождении установившегося стационарного движения моделируемого объекта во временной области при варьировании частоты гармонического входного воздействия. Приведены результаты моделирования с применением предложенного подхода.
импульсные преобразователи напряжения, микросхемы, моделирование, частотный анализ
1. Алейников, О.А. Исследование локальной устойчивости периодических режимов в нелинейных импульсных системах / О.А. Алейников [и др.] // Электричество. - 1991. - № № 4. - С. 16-21.
2. Баушев, В.С. О недетерминированных режимах функционирования стабилизатора напряжения с широтно-импульсным регулированием / В.С. Баушев, Ж.Т. Жусубалиев // Электричество. - 1992. - № №8. - С. 47-53.
3. Карпов, И.В. Развитие вычислительных методов определения частотной характеристики радиоканала : [дис. канд. тех. наук :05.12.04] / И.В. Карпов. - Владимир: ВлГУ, 2013. - 141 с.
4. Engelhardt, M. LTspice: Extracting Switch Mode Power Supply Loop Gain in Simulation and Why You Usually Don’t Need To | Analog Devices [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.analog.com/en/technical-articles/ltspice-extracting-switch-mode-power-supply-loop-gain-in-simulation-and-why-you-usually-don-t-need.html.
5. Barkley, A. Improved Online Identification of a DC-DC Converter and Its Control Loop Gain Using Cross-Correlation Methods / A. Barkley, E. Santi // IEEE Transactions on Power Electronics. - 2009. - Vol. 24. - № 8. - P. 2021-2031.
6. Houben, S.H.M.J. Periodic Steady-State Analysis of Free-running Oscillators / S.H.M.J. Houben, J.M. Maubach // Scientific Computing in Electrical Engineering / coll. M. Griebel [et al.]; eds. U. van Rienen, M. Günther, D. Hecht. - Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2001. - Vol. 18. - P. 217-224.
7. Huynh, P. Empirical small-signal modeling of switching converters using Pspice / P. Huynh, B.H. Cho // Proceedings of PESC ’95 - Power Electronics Specialist Conference PESC ’95 - Power Electronics Specialist Conference. - Atlanta, GA, USA: IEEE, 1995. - Vol. 2. - P. 809-815.
8. IEEE standard VHDL analog and mixed-signal extensions: approved 18 March 1999 : IEEE Std. IEEE standard VHDL analog and mixed-signal extensions / ed. Computer Society. - New York, NY: Inst. of Electrical and Electronics Engineers, 1999. - 1076.1-1999. - 303 p.
9. Kim, J. Fast, Non-Monte-Carlo Estimation of Transient Performance Variation Due to Device Mismatch / J. Kim, K.D. Jones, M.A. Horowitz // IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers. - 2010. - Vol. 57. - № 7. - P. 1746-1755.
10. Middlebrook, R.D. Measurement of loop gain in feedback systems / R.D. Middlebrook // International Journal of Electronics. - 1975. - Vol. 38. - № 4. - P. 485-512.
11. Middlebrook, R.D. Small-signal modeling of pulse-width modulated switched-mode power converters / R.D. Middlebrook // Proceedings of the IEEE. - 1988. - Vol. 76. - № 4. - P. 343-354.
12. Mondini, V. Sinc-Windowing and Multiple Correlation Coefficients Improve SSVEP Recognition Based on Canonical Correlation Analysis / V. Mondini [et al.] // Computational Intelligence and Neuroscience. - 2018. - Vol. 2018. - P. 1-11.
13. Osipov, D. Frequency analysis of switched capacitor circuits / D. Osipov, Y. Bocharov // 2012 International Conference on Synthesis, Modeling, Analysis and Simulation Methods and Applications to Circuit Design (SMACD) 2012 International Conference on Synthesis, Modeling, Analysis and Simulation Methods and Applications to Circuit Design (SMACD). - Seville, Spain: IEEE, 2012. - P. 209-212.
14. Roinila, T. Fast Loop Gain Measurement of a Switched-Mode Converter Using a Binary Signal With a Specified Fourier Amplitude Spectrum / T. Roinila, M. Vilkko, T. Suntio // IEEE Transactions on Power Electronics. - 2009. - Vol. 24. - № 12. - P. 2746-2755.
15. Safi, S.M.M. Improving the performance of the SSVEP-based BCI system using optimized singular spectrum analysis (OSSA) / S.M.M. Safi, M. Pooyan, A. Motie Nasrabadi // Biomedical Signal Processing and Control. - 2018. - Vol. 46. - P. 46-58.
16. Shkolin, A.N. Development of automated measurement systems for testing integrated circuits of switching converters / A.N. Shkolin, A.Y. Drakin, V.F. Zotin. - IEEE, 2018. - P. 1-4.
17. Wan, B. Overview of commercially-available analog/RF simulation engines and design environment / B. Wan, X. Wang // 2014 12th IEEE International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology (ICSICT) 2014 IEEE 12th International Conference on Solid -State and Integrated Circuit Technology (ICSICT). - Guilin, China: IEEE, 2014. - P. 1-4.
