Bilgisayarla devre tasarımı

Abstract

Devre tasarımı zor ve problemli bir iştir. Aktif ve pasif elemanların uygun şekilde seçilip bağlanması gereklidir. Klasik yöntemler her türlü transfer fonksiyonunu gerçekleyebilseler de genelde yüksek maliyetli sonuçlara ulaşmaktadırlar. Ayrıca yeni yeni bulunan aktif elemanları kullanmamaktadırlar. Son yıllarda kullanılmaya başlanılan 'Sistematik Yöntem' her türlü aktif elemanlarla devre tasarımı yapabilmektedir. Bu yöntem, sistemli olarak yüzlerce devre ihtimalinin bilgisayarla denenmesi mantığına dayanmaktadır. Bilgisayarla, seçilen elemanlar için her türlü bağlantı ihtimali denenir transfer fonksiyonları kaydedilir. Daha sonra bu transfer fonksiyonlarından işe yarayan devreler ayıklanarak kullanılabilir. Bu yöntemle verilen bir transfer fonksiyonundan bir devre elde edilmez; verilen bir devre yapısından birçok transfer fonksiyonu elde edilir. Bu çalışma, denenen devreler sonucunda çıkan binlerce devre arasından verilen bir transfer fonksiyonunu arama ve gösterme amaçlıdır. Böylece istenilen bir transfer fonksiyonunu gerçekleyen devreler bulunabilir. Ayıklama işlemi gözle değil de bilgisayarla yapılır. Bu da hiçbir devrenin gözden kaçmamasını sağlar. Ayrıca bu çalışma sırasında hazırlanan diğer programlarla, düğüm denklemlerinin çıkartılması, deneme işlemlerinin yapılması çok kolaylaştırılmıştır. Devre hazırlanırken önce kullanılacak aktif eleman veya elemanlar seçilir. Sonra devrenin kaç düğümlü olacağı ve toprak olup olmayacağı belirlenir. Daha sonra her bir düğüm arasında bir admittans (direnç paralel kapasitör) olduğu varsayılarak düğüm denklemleri çıkartılır. Sonra her bir admittans sırasıyla 0 yada 1 ile çarpılarak farklı devreler elde edilir. Ayıklama işlemi için ise istenen transfer fonksiyonunun laplace denklemi, bu çalışmada hazırlanan programa girilir ve bilgisayarla ayıklama işlemi yapılır.

Circuit design and topology generation is an important problem in electronic engineering. You have to choose correct active and passive elements and make the connect connection. Classical methods gives the correct circuit but usually reaches to the expense solutions. Beside, these methods don't use newly found active elements. Recently used new method 'Systematic Generation Method' may design using every type of elements. This method, depends on trying hundreds of circuit with given elements on computer. Computer solves the transfer function for all possible circuits under the given constraints. Then these outputs have to be eliminated to get the useful circuits. In this method, the main purpose is to get some useful circuits for given elements. This study aims to ease finding a circuit for a given transfer function using this method. With this study elimination of multiple results is made by computer -not manually-, so none of the result is overlooked. One of the prepared computer program, eliminates the results, finds the circuits which suits to a given laplace equation output the result circuits. One program prepares the nodal equation of a circuit and the last one simplifies the try of the multiple circuit. For circuit, first the active element is chosen, then number of nodes is chosen. Supposing there exist an impedance (resistor parallel capacitor) between every node, the nodal equations of the circuits is written. Then multiplying every impedance with 0 or 1 simultaneously, we get multiple circuits. To find the necessary circuit, laplace equation of the transfer function is input to the elimination program prepared in this study.