Моделирование элементов и узлов РЭС: Программа учебной дисциплины и методические указания к выполнению контрольной работы, страница 27

Расчет и анализ переходных процессов

Инструмент расчета и анализа переходных процессов (опция «Transient») выполняет функцию многоканального масштабируемого осциллографа и позволяет наблюдать сигнал в указанных пользователем узлах в заданных временных рамках – рисунок Л.5. Кроме того, опция «Transient» предназначена и для прямого использования, а именно, для детализации и анализа переходных процессов – рисунок Л.6. 

Рисунок Л.5 – Использование опции «Transient» для анализа сигналов в режиме многоканального осциллографа 

Рисунок Л.6 – Использование опции «Transient» для анализа переходных процессов

Спектральный анализ – анализ Фурье

Цель анализа Фурье (опция «Fourier») заключается в построении амплитудного и фазового спектров  исследуемого сигнала. Кроме того, опция «Fourier» позволяет вычислить приведенный ко входу коэффициент  гармоник, выраженный в процентах, а также провести “тонкое” исследование частотного ансамбля за счет дополнительных выборок – рисунок Л.7 и рисунок Л.8. 

Рисунок Л.7 – Использование опции «Fourier» для спектрального анализа АМ-сигнала на входе каскада

Рисунок Л.8 – Использование опции «Fourier» для спектрального анализа АМ-сигнала на выходе каскада

На спектрограмме выходного сигнала отчетливо видно уменьшение индекса модуляции. Осциллограмма – рисунок Л.9 подтверждает изменение параметров выходного сигнала.

Рисунок Л.9 – Спектрограмма АМ-сигнала на входе и выходе усилителя

Анализ спектра внутренних шумов

Применение инструмента для анализа внутренних шумов (опции “Noise”) позволяет исследовать шумовые характеристики каскада – рисунок Л.10.

Рисунок Л.10 – Спектрограмма АМ-сигнала на входе и выходе усилителя

Шум выражается в единицах мощности, приведенной к частоте, и может быть представлен в дБ, как на рисунке Л.10. Как правило, график имеет две независимые оси ординат для отображения шума на входе и выходе анализируемого устройства.

Анализ схемы при вариации параметров выбранного компонента схемы

Опция “Parameter Sweep” является идеальным инструментом для 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 рисунке Л.11 показано использование этой опции для исследования влияния емкости связи колебательных контуров (номинала конденсатора С24) на внешний вид амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик.

Рисунок Л.11 – Исследование влияния  емкости связи на АЧХ и ФЧХ с помощью вариации номинала электронного компонента

Температурные испытания схемы

Опция “Temperature Sweep” позволяет исследовать влияние температуры внешней среды на работу электронных компонентов схемы, допускающих возможность установки температурного коэффициента – рисунок Л.12. Как правило, к таким компонентам относятся резисторы, индуктивности,  конденсаторы (в САПР Electronics Workbench отсутствует возможность установки температурного коэффициента для этих двух компонетов), диоды и активные компоненты (транзисторы и микросхемы).