Инструмент допускает возможность выбора одного из двух распределений случайной величины: равномерного на отрезке (−1;+1) или гаусовского (нормального) на отрезке (−1;+1) с нулевым средним значением и среднеквадратическим отклонением 0.25.
Задача: Методом изменения отклонения (допуска) обеспечить попадание в заданный % интервал всех 100 значений выборки, определить среднее значение по выборке, стандартное отклонение и обеспечить 100% попадание всех значений АЧХ в интервал ±3σ
Результаты анализа на равномерное распределение при 5% допуске показаны на рисунке 2.24.
Рисунок 2.24 – Изменение формы АЧХ при равномерном распределении допусков 5% пассивных компонентов
Допуск 5% не удовлетворяет по расхождении частот, для обеспечения нужного результата будем его уменьшать. В итоге, допуск был уменьшен до 0,1% и расхождение по полосе пропускания не превышает 50 Гц. График однопроцентного допуска изображен на рисунке 2.25.
Рисунок 2.25 – Изменение формы АЧХ при равномерном распределении допусков 0.1% пассивных компонентов
Как видно из анализа, для того чтобы полоса пропускания устройства соответствовала требуемым значениям, приходится брать прецессионные компоненты с допуском 0.1%.
Рисунок 2.26 – Изменение формы АЧХ при нормальном (гаусовском) распределении допусков пассивных компонентов (допуск 0,1%)
По данным графикам можно сделать вывод, что при допуске равном 0.1% мы сможем удовлетворить цели и задачи данного анализа. И усилитель будет работать в оптимальном режиме.
Глава 2 содержит результаты моделирования схемы с учетом исправлений. Им предшествовал ряд экспериментов, на основании которых были внесены коррективы в аналитический расчет. Моделирование устройства в САПР Electronics Workbench, выявило ряд недостатков цепи, большинство которых было успешно устранено, непосредственной корректировкой элементов модели. В частности были выбраны стандартные номиналы резисторов и конденсаторов. На основании показаний виртуальных приборов, подкрепленных аналитическими расчетными, было решено в каскаде на биполярном транзисторе номинал резистора R1 уменьшить до значения 105 кОм, что бы установить нормальный рабочий режим для транзистора. Номинал резистора в каскаде на полевом транзисторе в резонансном контуре, Rш уменьшили до значения 2,15 кОм, что бы откорректировать полосу пропускания. Конденсаторы С5 и С6 уменьшили до значения 1,83 нФ, которые были разделены на пару: 1,24нФ и 0,59нФ, что бы установить емкость конденсатора подходила к ряду Е96. Назначение проектируемого устройства – усиливать сигнал на заданной полосе пропускания, получив требуемую добротность, мы выполнили это условие.
При анализе устройство было выявлено ряд недостатков. Данная схема усилителя очень чувствительна к изменению номиналов конденсаторов стоящих в колебательном контуре (С5, С6, С7,С8). Исходя из спектрального анализа наблюдаются заметные шумы, на частотах близких к полосе пропускания. Анализируя усилитель, в целом при равномерном и нормальном распределении было принято взять высокоточные элементы на конденсаторы и индуктивности с допуском порядка 0,1% , на резисторы с допуском 1%, что повышает стоимость изделия. Что бы понизить стоимость изделия можно повысить допуск как минимум на резисторы, так как они не влияют на резонансную частоту. Так же можно просмотреть влияние каждого отдельного элемента по отдельности и зять соответствующий ему параметры. С помощью горячей поддержки, при проведении 10 отдельных выборок с десятью испытаниями было получено, что техническая надёжность недостаточная для всех выборок, а управляемость и воспроизводимость устройства воспроизводим.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.