Расчёт адекватности модели блока_1 сведен в табл.4.1.
Таблица 4.1 – Сравнительные результаты
Результат в MathCad | Результат в EWB | ||
Ku | f, Гц | Ku | |
10.1 | 10.1938 | ||
10.1 | 10.1938 | ||
10.1 | 10.1938 | ||
10.1 | 10.1938 | ||
10.1 | 10.1938 | ||
10.1 | 10.1938 | ||
10.1 | 10.1938 | ||
10.1 | 10.1938 | ||
10.08 | 10.1938 | ||
10.07 | 10.1937 | ||
10.06 | 10.1935 | ||
Вычисляем адекватность полученной модели блока_1 по формулам:
Вывод: Сравнив результаты моделирования входного усилительного каскада, полученные с помощью моделирования в EWB и полученную, с помощью MathCad, теоретическую модель блока можем сделать вывод, что результаты моделирования отличаются не более чем на 0.21%, таким образом проведенное моделирование можно считать достаточно близким к реальному протеканию процесса.
Приведём схему для исследования усилителя с ОЕ Блок_2
Рисунок 4.7. Схема усилителя с ОЕ.
Схема представленная выше это усилитель по схеме с общим эмиттером.
На вход усилителя поступает синусоидальный сигнал с амплитудой 0,2 мВ и с частотой 1 кГц. Осциллограмма сигнала на входе и на выходе усилителя приведены ниже.
Рисунок 4.8. Осциллограмма входного и выходного сигнала.
Исходя из полученных осциллограмм получаю коэффициент усиления, он равен
Рисунок 4.9. Экспериментальная АЧХ усилителя.
Коэффициент усиления в области средних частот равен (приблизительно):
Ku = 11 дБ
В качестве математической модели БПТ будем использовать инжекционную модель Эберса-Молла.
Рисунок 4.10. Инжекционная модель Эберса-Молла для p-n-p транзисторов;
Математическая модель усилителя будет иметь вид:
Рисунок 4.2. Математическая модель усилителя;
Произведём математический расчёт усилителя:
Матрица сопротивлений приведена ниже:
Рисунок 4.11. Теоретические АЧХ усилителя.
Література
1. Влах М. Сингхал. К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем. – М.: радио и связь, 1988.-560с.
2. Калабеков Б.А. и др. Методы автоматизированного расчета электронных схем в технике связи. Учебное пособие для ВУЗов.-М.: Радио и связь, 1990.-272 с.
3. Цахмахсазян Е.А. и др. Математическое моделирование и макромоделирование биполярных элементов электронных схем. – М.: Радио и связь, 1985. – 144с.
4. Макромоделирование аналоговых интегральных микросхем/ Алексеенко А.Г. и др. – М.:Радио и связь, 1983.-248 с.
5. Кардишев Г.А. Виртуальная электроника. Компьютерное моделирование аналоговых устройств. М.: Телеком, 2002. – 260с.
6. Советов Б.Я., Яковлев С.А. "Моделирование систем" Курсовое проектирование -М.: Высшая школа, 1988 г.
7. Петренко А.И., Семенов А.И. Основы построения систем автоматизированного проектирования. - К.: Вища школа, 1985.
8. Руководство по проектированию систем автоматического управления: Учеб. Пособие для студентов спец. «Автоматика и телемеханика» / Бесекерский В.А. и др. – М.: Высш. Школа, 1983. – 296с.
9. Трофимов а.и., егупов н.д., дмитриев а.н. методы теории автоматического управления, ориентированные на применение эвм: линейные стационарные и нестационарные модели. М., энергоатомиздат, 1997.
10. В.И. Карлащук Электронная лаборатория на IBM PC: программа Electronics Workbench и ее применение. – М: Солон-Р, 1999.- 506 с.
11. Фолкенберри Л. Применение ОУ и линейных интегральных схем. М: Мир, 1985. – 588с.
12. Ю. Нивергельт, Дж. Фаррар, Э.Рейнголд "Машинный подход к решению математических задач" -М.: Мир, 1977 г.
13. О.И. Мухин "Компьютерная инструментальная среда" - Пермь: ПГТУ, 991г.
14. В.А, Трудоношина, Н.В.Пивоварова "Математические модели технических объектов" - Минск: Вышэйшая школа, 1988 г.
15. Переверзєв, А.В. Моделювання в електроніці: [підручник] / А.В. Переверзєв, В.І. Бойко, А.А. Зорі, В.П. Тарасюк, О.В. Вовна, В.В. Багрій – 2-ге вид., доповн. і переробл. – Донецьк: ДВНЗ «ДонНТУ», 2010. – 352 с.