Контрольні запитання і завдання Необхідно зрозуміти
При застосуванні малосигнальних методів вважається, що характеристики нелінійних підсилювальних компонентів електронної схеми в робочій області досить наближені до лінійних.
При аналізі та розрахунку електронних пристроїв найчастіше застосовують наступні малосигнальні методи: метод еквівалентних схем, метод еквівалентного чотириполюсника, узагальнені матричні методи контурних струмів і вузлових напруг, метод орієнтованих графів.
Метод еквівалентних схем заснований на заміні підсилювального елементу електронного кола еквівалентною схемою (схемою заміщення, лінійною моделлю), що складається з двополюсних пасивних компонентів і керованих (залежних) джерел струму або напруги. Після цього формально задача зводиться до аналізу електричного кола із двохполюсними елементами за допомогою апарату теорії лінійних електричних кіл (законів Кирхгофа, методу контурних струмів, методу вузлових напруг, тощо).
Метод еквівалентного чотириполюсника заснований на представленні складної підсилювальної схеми з двома вхідними і двома вихідними полюсами (затисками) у вигляді деякого еквівалентного чотириполюсника; причому сам чотириполюсник в процесі аналізу заміщується деяким з'єднанням простіших чотирьохполюсників, параметри яких вважаються відомими або легко визначаються.
Узагальнені матричні методи вузлових напруг і контурних струмів дозволяють отримувати повну матрицю (електричної провідності або опору) досліджуваної схеми безпосередньо із розгляду робочої схеми без заміщення її еквівалентною схемою. Шукані струми чи напруги, або вторинні вихідні параметри схеми надалі визначають із застосуванням матриці електричного опору або електричної провідності досліджуваної схеми.
Метод орієнтованих (сигнальних) графів використовується для адекватного представлення досліджуваної електронної схеми деякою топологічною структурою. Функції схеми, що цікавлять, отримують або шляхом застосування формули передачі графа, або послідовним перетворенням графа до еквівалентної гілки.
Можна уникнути неприємної і складної процедури складання і подальшого розв’язання системи рівнянь за методом еквівалентних схем, якщо для визначення вторинних вихідних параметрів досліджуваного електронного кола застосувати матрично-векторні параметри (матрицю і задаючий вектор) еквівалентної схеми кола.
Матриця досліджуваної електронної схеми формується шляхом сумування матриці пасивної частини схеми і матриці взаємозвязку.
Умови самозбудження генераторів коливань можна отримати на підставі лінійної теорії, зокрема, шляхом застосування матриці електричного опору (або електричної провідності) схеми генератора.
Слід запам’ятати
При застосуванні малосигнальних методів аналізу принципова схема досліджуваного електронного кола попередньо аналізу, по можливості, спрощується – складається робоча (розрахункова) схема, що дійсна лише для режиму перетворення змінних складових сигналу (струмів, напруг, тощо).
Важливими вторинними вихідними параметрами підсилювальних схеми, що характеризують передачу сигналу (або енергії), є наступні:
- коефіцієнт передачі з напруги;
- коефіцієнт передачі зі струму;
- опір передачі;
- провідність передачі;
- вхідний опір схеми;
- вхідна
провідність і т.д.
Матриця електричного опору досліджуваної електронної схеми складається на основі методу контурних струмів, а матриця електричної провідності - на основі методу вузлових напруг.
Порядок побудови матриці електричного опору (для схем на біполярних транзисторах) і матриці електричної провідності (для схем на польових транзисторах та вакуумних приладах).
У який спосіб складаються матриці пасивної частини схеми для матриці електричного опору і для матриці електричної провідності.
У який спосіб складаються матриці взаємозв’язку для матриці електричного опору і для матриці електричної провідності.
Вторинні вихідні параметри досліджуваної електронної схеми можна визначати шляхом використання визначника і алгебраічних доповнень матриці схеми.