Если математическое описание проектируемого РТС не содержит элементов случайности (воздействие внешних факторов и случайные величины неуправляемых параметров), то она называется детерминированной. В этом случае выходные характеристики φ однозначно определяются управляемыми параметрами х. Математические модели, в которых приходится учитывать внешние факторы или неуправляемые случайные параметры, называют вероятностными (стохастическими). В таких моделях характеристики φ являются случайными величинами, распределения которых (при постоянных значениях параметров х) определяются распределениями случайных величин внешних факторов w;
φ = φ (х, w )
Процедуру построения математической модели РТС можно охарактеризовать следующей последовательностью действий:
1) существенные свойства физической системы разделяются на управляемые параметры х, характеристики φ объекта проектирования и на параметры среды w;
2) выбирается математическая форма записи для получения зависимостей φi (х, w ), 
;
3) формируется математическое описание проектируемого РТС;
4) выбираются численные методы решения и проводится оценка погрешности моделирования полученных зависимостей на ЭВМ;
5) составляются программы для ЭВМ (макромодель проектируемого устройства как «черного ящика»);
6) осуществляется просчёт тестовых параметров, проверяющих сделанные предположения и допущения;
7) проводится оценка точности математической модели проектируемого РТС.
Наличие математической модели проектируемого РТС позволяет решать на ЭВМ следующие задачи схемотехнического проектирования:
1) задачу анализа, которая заключается в расчете характеристик φ по известным величинам управляемых параметров х при фиксированной функционально-структурной модели схемы;
2) задачу структурной оптимизации, связанную с улучшением характеристик φ за счет изменения структурно-функциональной модели схемы;
3) задачу параметрической оптимизации, связанную с изменением управляемых параметров х, с целью улучшения характеристик φ при фиксированной функционально-структурной модели схемы.
Программа моделирования радиотехнических и других объектов должна автоматически формировать систему уравнений математической модели из базового набора элементарных схемных элементов, компонентные уравнения для которых хранятся в библиотеке программы.
Для синтеза адекватных реальному объекту моделей большинства радиотехнических устройств базовый набор должен содержать, по крайней мере пять типов сосредоточенных схемных элементов.
Табл. 1. Базовые элементы и соответствующие им компонентные уравнения
| Базовые элементы | Компонентные уравнения | ||
| в операторной форме | во временной форме | в частотной форме | |
| 1. Резистор: | |||
| линейный | и = R i(s) | u(t)=R i(t) | u(w)=R i(w) |
| управляемый током | и = r(i) i(s) | u(t)=R[i(t)]i(t)] | u(w)=R[i(w)] i(w) |
| управляемый напряжением | i = G(u) u(s) | i(t)=G[u(t)] u(t) | i(w)=G[u(w)] u(w) |
| 2. Конденсатор: | |||
| линейный | i = Csu(s) | i(t) = cdu/dt | i(w)=jw Cu(w) |
| управляемый током | u=i(s)/sC(i) | u(t)=∫i(t)/C(i)dt | u(w)=i(w)/jw C(i) |
| управляемый напряжением | i = $C(u)u(s) | i(t)=d[C(u)u(t)]/dt | i(w)=jw C(u)u(w) |
| 3. Индуктивность: | |||
| линейная | u=Ls i(s) | u(t)=L di(t)/dt | u(w)=jw L i(w) |
| управляемая током управляемая напряжением | u=sL(i) i(s) u=sФ(s) | u(t)=d[L(i) i(t)]/dt u(t)=dФ(t)/dt | u(w)=jw L(i) i(w) u(w)=jw Ф(w) |
4. Источник напряжения:
независимый
управляемый током 
управляемый напряжением 
|
и=E(s)
u=E[  (s)]
u=E[ (s)]
|
U=E(t)
u(t)=E[ (t)]
u(t)=E[ (t)]
|
u(w)=E(w)
u(w)=E[ (w)]
u(w)=E[ (w)]
|
| 5 Источник тока: независимый управляемый током ia управляемый напряжением ияЬ |
i=I(s)
i=I[  (s)]
i=I[  (s)]
|
i=I(t)
i(t)=I[ (t)]
i(t)=I[ (t)]
|
i(w)=I(w)
i(w)=I[ (w)]
i(w)=I[ (w)]
|
Компонентные уравнения могут связывать мгновенные значения напряжений и токов, действующих на базовом элементе, либо их комплексные амплитуды. В первом случае говорят о моделировании во временной области, во втором – в частотной. Чем больший набор базовых компонентов позволяет использовать данная САПР, тем более многофункциональной она является.
В электрических моделях, сформированных на основе базовых элементов теории цепей, фазовыми переменными являются напряжения и токи, действующие на элементах. Компонентные уравнения, связывающие эти токи и напряжения для каждого компонента, хранятся в памяти ЭВМ. Описав электрическую модель с помощью матрицы инциденций, дополненной списком типов и номиналов базовых элементов, мы получаем в ЭВМ полную информацию о модели проектируемого устройства. На основании матрицы инциденций записываются топологические уравнения, представляющие собой запись двух фундаментальных законов для электрической цепи – законов равновесия напряжений и токов Кирхгофа. Дополнением топологических уравнений компонентными формируется в ЭВМ система уравнений, представляющих математическую модель проектируемого устройства.