Комплексный расчет, анализ и моделирование многокаскадного усилителя, страница 8

2.2  Динамический (частотный) анализ

Цель частотного анализа схемы (опция «Analysis|AC Frequency») заключается в построении и исследовании амплитудно-частотных (АЧХ) и фазочастотных (ФЧХ) характеристик. Для повышения наглядности анализа целесообразно использовать визуализатор «Toggle Cursors»,кнопка вызова которого расположена на линейке инструментов. Визуализатор позволяет, например, установить минимальные и максимальные значения диапазона рабочих частот (показатель «» и «» в таблице отклика курсоров).

  Рисунок 2.6 – Амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики каскада на биполярном транзисторе

Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что на    рисунке 2.6 указан минимум и максимум диапазона рабочих частот =300Гц  и = 3,4кГц,  коэффициент  усиления по  напряжению каскада работающего на биполярном транзисторе, составляет   Ku =4,51.

Рисунок 2.7 – Амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики каскада на полевом транзисторе

Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что на    рисунке 2.7 указан минимум и максимум диапазона рабочих частот =300Гц  и = 3,4кГц,  коэффициент  усиления по  напряжению каскада работающего на полевом транзисторе, составляет   Ku =3,07.

Рисунок 2.8 – Амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики усилителя

Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что на    рисунке 2.8 указан минимум и максимум диапазона рабочих частот =300Гц  и

= 3,4кГц,  коэффициент  усиления по  напряжению  составляет   Ku =13,9. Имеет линейный характер в диапазоне рабочих частот.

Рисунок 2.9– Осциллограммы усилителя при воздействии гармонического однотонального сигнала     

Рисунок 2.10 – Осциллограммы усилителя при воздействии периодической цифровой последовательности

Форма импульсов свидетельствует о наличии затухания сигнала в области нижних частот, что позволяет сделать вывод о недостаточной номинальной емкости разделительных конденсаторов. Если для нормального функционирования такое искажение критично, целесообразно увеличить номиналы разделительных конденсаторов.

2.3  Спектральный анализ (анализ Фурье)

Цель спектрального анализа (опция «Analysis|Fourier») заключается в построении и исследовании амплитудного и фазового спектров анализируемых входного и выходного сигналов.

Проведение спектрального анализа проводится на основе быстрого

преобразования Фурье и требует выполнения определенных правил для

корректности выполнения разложения сигнала в ряд:

1) фундаментальная частота, образующая «сетку» спектрального графика, должна соответствовать минимальной частоте анализируемого ансамбля сигналов или, точнее, минимальной разности имеющихся частот;

2) фундаментальная частота выбирается таким образом, чтобы на неё

без остатка могли быть разделены все имеющиеся частоты;