Leiterbahnen - Wie ändere ich Parameter/füge Rauschen hinzu

Hallo,

Man kann die elektrischen Parameter von Leiterbahnen durch RLCG-Netze (Widerstand, Induktivit=E4t, Kapazit=E4t, Leitf=E4higkeit) beschreiben.

Was w=E4re eine elegante Methode, m=F6glichst viele diesr Parameter auf einer Schaltung gezielt innerhalb bestimmter Parameter zu variieren, bzw. zu verrauschen?

Als Laie w=FCrde ich spannungsgesteuerte Widerst=E4nde (z.B. mit JFETs) f=FCr R und Varaktordioden f=FCr C hernehmen. Dann k=F6nnte man von einer Steuerschaltung R und C Parameter variieren. W=FCrde man das so machen? Oder gibt es etwas anderes? Kann man vielleicht ein "Widerstandsrauschen" hinzuf=FCgen, dass den Bahnwiderstand z.B. um +-10 Ohm schwanken l=E4sst?

Danke im Voraus f=FCr Ideen! Tobias

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Tobias Weihmann
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Nicht gut. Um welche Frequenzen soll es sich handeln, innerhalb welcher Bandbreite soll die Näherung gelten?

Hängt sehr von den Anwendungen ab.

Schaut nicht gut aus. JFET is da nicht wirklich sinnvoll. Wo soll das realisiert werden? Spice? Oder für eine Handrechnung?

Das ist das _letzte_ Problem in der ganzen Serie. Und somit auch das, was zum Schluss noch übrig bleiben wird... für eine sinnvolle Antwort.

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Johannes
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John F

"Tobias Weihmann" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@j33g2000cwa.googlegroups.com...

Hallo,

Man kann die elektrischen Parameter von Leiterbahnen durch RLCG-Netze (Widerstand, Induktivität, Kapazität, Leitfähigkeit) beschreiben.

Was wäre eine elegante Methode, möglichst viele diesr Parameter auf einer Schaltung gezielt innerhalb bestimmter Parameter zu variieren, bzw. zu verrauschen?

Als Laie würde ich spannungsgesteuerte Widerstände (z.B. mit JFETs) für R und Varaktordioden für C hernehmen. Dann könnte man von einer Steuerschaltung R und C Parameter variieren. Würde man das so machen? Oder gibt es etwas anderes? Kann man vielleicht ein "Widerstandsrauschen" hinzufügen, dass den Bahnwiderstand z.B. um +-10 Ohm schwanken lässt?

Danke im Voraus für Ideen! Tobias

Hallo Tobias,

soll das eine Toleranz-Analyse werden? Wenn ja, dann war der Begriff 'Rauschen' völlig irreführend. Toleranzen kann man durch beliebiges Kombinieren (Monte Carlo Methode) der Parameter simulieren.

Gruß Helmut

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Helmut Sennewald

Es soll eigentlich ganz praktisch implementiert werden... Es geht um ein Schaltkreislayout mittels evolution=E4ren Algorithmen.

Ich m=F6chte verhindern, dass die L=F6sung an eine konkrete Leiterbahnkonstellation =FCberoptimiert wird. Dazu muss man die Umweltbedingungen bei jedem Test etwas variieren...

Meinst du mit "das, was zum Schluss =FCbrig bleiben wird", dass man solches Rauschen auch praktisch implementieren kann? =20 Danke!=20 Tobias

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Tobias Weihmann

Hallo Helmut,

Nein, mir geht es schon um eine konkrete Implementierung, nicht um eine Simulation zum Zweck der Analyse. Mir ist klar, dass es in der Realit=E4t nicht m=F6glich ist, eine Schaltung mit generischen Eigenschaften zu entwerfen, aber dennoch sollen einige wichtige Parameter im Betrieb variiert werden k=F6nnen.

Gr=FC=DFe! Tobias

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Tobias Weihmann

Also doch eine Toleranzanlyse, bzw. eine Toleranzoptimierung. Das sollte auf jeden Fall der evolutionäre Algorithmus steuern, und nicht ein künstliches Leiterbahnersatzschaltbild. Die Eigenschaft, daß ein bestimmtes Bauelement unempfindlich gegenüber geringen Änderungen gewisser geometrischer Abmessungen ist, kann ja prinzipiell jedes Bauelement besitzen, und nicht nur Leiterbahnen, daher sollte das auch allgemein implementierbar sein.

Georg

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Georg Baum

Hallo Tobias,

Nur, dass das in Deinem praktischen Aufbau dann anderst sein wird, als in Deiner Simulation. Hier wird es dann nicht nur zur nächten Leiterbahn oder gar nur zum, Rückleiter entsprechende parasitäre "Querverbindungen" geben, sondern eben überall, wo eben Einkopplungspfade existieren. Hier hilft wenn dann nur noch ein finite Elemente Ansatz, der aber so viel Rechenzeit in Anspruch nehmen wird, dass die Simulation zu Optimierungszwecken via Parametervariation nicht mehr taugt.

Marte

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Marte Schwarz

Wo wird das ganze implementiert? FPAA? Da hatte ich einmal irgendwo Literatur dazu gelesen.

Hast du auch das Radio/Staubsauger im Nachbarraum berücksichtigt? Da machen auch Leiterbahnführung und Einstreuungen, Einkopplungen, Fehler in der Versordungsfilterung mit in der Runde!!

Da ich nicht wusste, was du vor hast, hab ich einmal angenommen, du machst das mathematisch und da baut man Schmutzeffekte meistens ganz zum SChluss ein (sonst kann man die restliche Funktion ja nie mit Sicherheit überprüfen :-).

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Fast getroffen. FPTA. also Transistoren.

Oh ja, das wird so sein, ganz bestimmt.

Grüße!

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Tobias Weihmann

mhm. Mit einem FPAA hättest du mehr Möglichkeiten (Denk ich einmal).

Ich erinnere mich an einen Artikel, aus der erwähnten Literatur, wo ein Oszillator "evolutionär" im FPAA nachgebaut werden sollte. Die Lösung war einfach... Schleife aus Leitungen im FPAA + einfachster Verstärker. Fazit: Das Ding hat einfach die Störungen der Umwelt verstärkt (Radio des Reinigungspersonals im Nachbarraum) und das ganze an den Ausgang geliefert!! Die Natur nutzt ja schließlich auch jeden "Scheiß" (im wahrsten Sinne des Wortes) um was Nützliches draus zu machen :-)

Ich denke, das ist eines der Hauptargumente für evolutionäre Algorithmen... Man kann gut optimieren ... aber auch _zu_ gut :-)

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Ja, theoretisch. Es gibt nur keine wirklich geeigneten FPAAs auf dem Markt, insbesondere was die "Feink=F6rnigkeit" angeht, sieht es sehr schlecht aus. Au=DFerdem m=FCssen die Programmierschnittstellen frei sein, damit der EA "andocken" kann, auch das ist leider kaum der Fall. Das Anadigm FPAA w=E4re ein Beispiel f=FCr beide Probleme. Bei den FPTAs sieht es allerdings nicht viel besser aus, es gibt einfach keinen Massenmarkt.

Hier noch zwei Links, wenn dich das Thema interessiert:

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Ja, das war ein Experiment von Adrian Thompson an der University of Sussex. Ich finde auch, dass ich mir ein spannendes Thema f=FCr die Diplomarbeit ausgesucht habe... :)

Gr=FC=DFe! Tobias

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Tobias Weihmann

Naja... Je mehr Geld man investieren will, desto mehr bekommt man dafür :-)

hm. Die haben ja eh meist eine nette Schnittstelle, die auch in den Users Guides irgendwo stehen müsste (wird nicht einfach sein, die zu implementieren).

Ich muss dir zustimmen. Das Potential wäre da, nur die Preise sind zu hoch...

Ja... das kenn ich :-)

Durchaus :-)

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Johannes
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John F

Jein. Man könnte z.B. den Längswiderstand und die Ableitung, also R und G vernachlässigen - andererseits sollte man eine Strom- und eine Spannungsquelle für Einstreuungen vorsehen.

Was ist das für eine Leiterbahn, bei der R und G berücksichtigt werden muss? Gleichstrom kann es nicht sein, den dann hättest Du nicht L und C erwähnt, bei HF fließen eigentlich nicht solche Ströme, dass man sich um Erwärmung der Leiterbahn kümmern muss.

Bleiben also die Induktivität der Leiterbahn und deren Kopplung von und zur Nachbarleiterbahn übrig neben der Kapazität.

Wieviele Kilometer Leiterbahnlänge soll es sein? Mit JFETs kommst Du nicht in den Milliohmbereich.

Irgendwas habe ich wohl nicht verstanden...

Norbert

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Norbert Hahn

Hallo Nobert,

Ich habe folgendes verstanden:

  1. Die Schaltung soll mutieren bis etwas sinnvolles herausgekommen ist.

  1. Damit das Mutieren gut funkioniert, sollte jeder Aspekt(Element) der Schaltung die Fähigket zur Mutation(Veränderung) besitzen. Eben wie in der Natur.

Achtung, nicht alle Mutationen sind langfristig erfolgreich. :-)

Gruß Helmut

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Helmut Sennewald

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