Комплексный расчет, анализ и моделирование многокаскадного усилителя, страница 11

Рисунок 2.16 – Характеристики частотных искажений усилителя

Анализ полученных результатов позволяет утверждать, что влияние

нелинейных и интермодуляционных искажений существенно сказывается на коэффициенте усиления по напряжению Ku в диапазоне рабочих частот он увеличивается с расчетных 13,9 до 26,7.

2.8  Анализ схемы при вариации параметров                                                   выбранного компонента схемы

Опция «Analysis|Parameter Sweep» является идеальным инструментом для детализированного исследования электронной схемы и может эффективно использоваться как для анализа устойчивости функционирования в режимах постоянного и переменного тока, так и для подбора номинала  выбранного компонента.

На рис.2.17 показано использование этой опции для исследования влияния резистора нагрузки каскада(номинала резистора R7) на амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики.

     Рисунок 2.17 – влияние резистора нагрузки на АЧХ и ФЧХ

каскада

В соответствии с результатами, представленными на рис.2.17, можно сделать вывод о том, что изменение расчетного номинала, значение АЧХ  возрастает, но в целом вид графика не меняется.

2.9  Анализ передаточных характеристик, полюсов и нулей

Опция «Analysis|Pole-Zero» позволяет рассчитать карту нулей и полюсов передаточной характеристики анализируемой схемы. Результаты расчета карты полюсов и нулей для рассматриваемой схемы показаны на рис.2.18.

                        

            Рисунок 2.18 –  Карта полюсов и нулей передаточной характеристики

Анализ полученных выше результатов позволяет сделать следующие выводы в отношении исследуемой схемы резонансного усилителя:

 1) передаточная характеристика усилителя является сложной не полиноминальной;

      2)    передаточная характеристика представляет собой характеристику

9-го порядка и в общем виде может быть записана следующим образом:

;

(1)

              3)  вещественные части полюсов отрицательны, а комплексные части попарно сопряжены, то все коэффициенты полинома знаменателя будут положительными, а это, в свою очередь является признаком безусловной устойчивости усилителя.

Полученные выражения доказывают сложность процессов, протекающих в схеме, и свидетельствуют о том, что на ряде частот могут возникнуть затруднения с согласованием усилителя с предыдущими и последующими каскадами.

2.10  Анализ влияния допусков по методу Монте-Карло

 Анализ позволяет провести виртуальные испытания функционирования устройства в режимах постоянного и переменного тока при случайном разбросе допусков компонентов в заданных пределах. Позволяет вычислить среднее значение анализируемого параметра, стандартное отклонение и процент попадания значений параметра в поле допуска, соответственно равное 1,2 … 5 стандартным отклонениям.

Допустимые отклонения номиналов компонентов задаются либо глобально, либо независимо друг от друга.

Для проведения достоверных статических испытаний рекомендуется задавать количество испытаний в диапазоне от 50 до 100 для определения истинного закона распределения анализируемого схемного параметра и исключения грубых промахов при анализе полученных результатов. Кроме того, для повышения достоверности анализа целесообразно провести несколько (от 5 до 10) независимых испытаний, а затем путем усреднения вычислить отклонения анализируемого показателя и сделать окончательный вывод об устойчивости функционировании схемы и управляемости исследуемого процесса.