6. Автоматизированный расчёт частотных характеристик полной модели

Автоматизированный расчёт проводился в пакете Qucs. Ввод исходных данных заключается в построение модели схемы с указанием значений параметров элементов, что и показано на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Схема исследуемой цепи в Qucs

При расчете частота источника напряжения V1 меняется в заданном интервале. Исходом расчета являются либо все, либо указанные напряжения и токи, из которых и строится необходимые функции. АЧХ и ФЧХ входной функции нагрузки изображены на рисунках 6.2 и 6.3 соответственно.

Исследование входной функции полной модели проводилось на частотах до 10 ω (АЧХ – рисунок 6.4, ФЧХ – рисунок 6.5). АЧХ и ФЧХ передаточной функции представлены на рисунках 6.6 и 6.7 соответственно.

Рисунок 6.2 – АЧХ входной функции нагрузки

Рисунок 6.3 ФЧХ входной функции нагрузки

Рисунок 6.4 АЧХ входной функции полной модели

Рисунок 6.5 ФЧХ входной функции полной модели

Рисунок 6.6 АЧХ передаточной функции полной модели

Рисунок 6.7 ФЧХ передаточной функции полной модели

7 Представление входного сопротивления полной цепи последовательной и параллельной моделями на =0,7

Цепь любой сложности по отношению к входным зажимам выступает как двухполюсник с входным сопротивлением

(7.1)

а входная проводимость этого двухполюсника

(7.2)

Выражениям (7.1) и (7.2) соответствуют последовательная и эквивалентная параллельная модели входного сопротивления.

Найдем сопротивление полной цепи на заданной частоте. Для этого подставим во входную функцию цепи значение , получим:

Ом

рад/с рад/с;

Откуда

Ом;

Гн нГн;

См См;

См См;

См

Ом;

Гн мкГн.

Исходя из полученных результатов, построим параллельную и последовательную модели (рисунок 7.1).

Рисунок 7.1 – последовательная и параллельная модели входного сопротивления на частоте

8 Выводы

В результате проведенной работы было проведено исследование транзистора с избирательной нагрузкой. Были определены АЧХ и ФЧХ входной и передаточной функции полной цепи, АЧХ и ФЧХ входной функции нагрузки, определены численные значения ЧХ в заданных точках. Произведен автоматизированный расчет цепи.

Были закреплены навыки по реализации метода МУП, определению схемных функций цепи.

Было установлено, что определение предполагаемого характера ЧХ непосредственно перед началом расчета помогает избежать ошибок, предоставляя возможность проверки полученных выражений. Также оказалось, что предварительный анализ схемы позволяет иногда упростить ее для определенного диапазона частот и получить довольно точные значения ЧХ, не прибегая к сложным расчетам.