Basic Example of Applying Effective Component Selection Method

Při návrhu elektronických obvodů z diskrétních součástek je omezujícím faktorem konečný počet hodnot součástek ve vyráběných řadách. Například řada E24 obsahuje pouze 24 hodnot součástek na dekádu. Je li požadována přesnost navrhovaného obvodu, je nutnost použít hodnoty součástek z dostupné vyráběné řady limitující. Přesná vypočtená hodnota součástky musí být zaokrouhlena na nejbližší hodnotu z řady. Toto zaokrouhlení vytváří chybu parametrů navrhovaného obvodu. Jedná li se například o návrh elektronického filtru, filtr bude kvůli nepřesnostem součástek rozladěn. Článek se zabývá snižováním chyby způsobené nutností použít součástky z vyráběné řady. Pro minimalizaci chyby je použita nově navržená Metoda efektivního výběru součástek. Metoda pracuje na principu několika stupňové optimalizace. Metoda efektivního výběru součástek je aplikována na velmi jednoduchý obvod – výpočet 21 různých RC článků dolní propusti. Pro porovnání je na stejný příklad návrhu dolní propusti aplikována i metoda zaokrouhlování na nejbližší hodnotu v řadě. Kritériem přesnosti byl zvolen zlomový kmitočet fcor dolní propusti. Výsledky obou metod byly porovnány. Metoda efektivního výběru součástek snižuje chybu navrhovaného obvodu. Chyba navrhovaného obvodu je počítána, jako směrodatná odchylka z rozdílů chtěné hodnoty a výsledné hodnoty. V porovnání s metodou zaokrouhlování na nejbližší hodnotu v řadě Metoda efektivního výběru součástek 6 krát snižuje chybu.When designing electronic circuits from discrete components, the finite number of component values in E series of preferred numbers is the limiting factor. For example, the E24 series contains just 24 component values per decade. If accuracy of the proposed circuit is required, use of E series of preferred numbers becomes limiting. The exact calculated value of the component must be rounded to the nearest value in the E series. This rounding creates the error of the proposed circuit parameters. For example, if an electronic filter needs to be designed, it will be out of tuning due to inaccurate part rounding. This paper deals with the error reduction. The error is caused by the necessity to use components from the E series of preferred numbers. The newly designed Effective Component Selection Method is used to minimize this error. The method works on the principle of multiple-stage optimization. The Effective Component Selection Method is applied on a very simple circuit, to design 21 different RC low pass filters. For comparison, rounding to the nearest value in the series method is also applied on the same example of the RC low pass filters design. The RC low pass filter's corner frequency fcor was chosen to be the filter's precision criterion. The results achieved by both methods were compared. The error of the designed circuit is calculated as the standard deviation of the difference between the wanted value and the resulting value. Compared with the Rounding to the nearest value in the series method, the Effective Component Selection Method reduces the error by 6 times