2.1. Классификация систем

2.1.1. Линейные и нелинейные системы

Данный принцип классификации основан на различной реакции системы на сложный суммарный сигнал.

Если оператор системы:

	(16)
	(17)

где  – произвольное число, то такая система называется линейной.

Система линейная, если выполняются условия (16, 17), то есть выполняется фундаментальный принцип суперпозиции, линейная система преобразует только амплитуды и фазы гармоник спектра входного сигнала, их частота остается неизменной.

Если принцип суперпозиции не выполняется, то система нелинейная. Нелинейные радиотехнические системы «окрашивают» спектр входного сигнала, то есть дополняют гармоники на частотах, кратных частотам входного сигнала.

2.1.2. Сосредоточенные и распределенные системы

Классификация основана на сопоставлении физических размеров системы и рабочей длины волны.

Если характерный размер системы (наибольшая длина соединительных проводников цепи) много меньше длины волны, то такая радиотехническая система является системой с сосредоточенными параметрами. В такой системе можно выделить физические области локализации электрического (конденсатор) и магнитного (катушка индуктивности) полей. Для описания таких систем используют принципиальные схемы. Область применения сосредоточенных систем до сотен МГц.

В диапазоне СВЧ размеры системы соизмеримы с длиной волны передаваемых колебаний, поэтому необходимо учитывать время распространения сигнала, такие системы называют системами с распределенными параметрами.

2.2. Спектральный метод анализа прохождения сигналов через линейные цепи с сосредоточенными параметрами

2.2.1. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристика цепи

Частотный коэффициент передачи K(j) имеет следующую интерпретацию: если на вход системы поступает гармонический сигнал с известной частотой  и комплексной амплитудой _вх, то комплексная амплитуда выходного сигнала (отклика цепи):

(18)

Представление K(j)=ReK(jω)+ jJmK(jω) в показательной форме:

]

	(19)
	(20)

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ): K(j) = f(),

Фазо-частотная характеристика (ФЧХ): () = f().

2.2.2. Спектральный метод анализа прохождения сигналов через линейные стационарные цепи

Если на входе некоторой линейной системы действует детерминированный сигнал U_вх(t), для которого существует обратное преобразование Фурье:

,

(21)

то полагая, что известен K(j) системы, выходной сигнал можно представить как

(22)

Частотный коэффициент передачи цепи определяется стандартными методами теории цепей.

3. Основы работы в программном пакете Multisim

Multisim – это интерактивный эмулятор схем, позволяющий разрабатывать устройства за минимальное время. Multisim поддерживает взаимодействие с LabVIEW и Signal Express производства National Instruments для тесной интеграции средств разработки и тестирования. Пакет Multisim использует стандартный интерфейс Windows, обеспечивает возможность разработки схемы и ее тестирования / эмуляции из одной среды разработки.

Кроме традиционного анализа SPICE, Multisim позволят пользователям подключать к схеме виртуальные приборы. Это простой и быстрый способ увидеть результат с помощью имитации реальных событий.

При необходимости более сложного анализа Multisim предлагает различные функции анализа. Возможность изменения цвета проводников позволяет сделать схему более удобной для восприятия. Можно отображать различными цветами и графики, что очень удобно при одновременном исследовании нескольких зависимостей.

Интерфейс пользователя состоит из нескольких основных элементов, которые представлены на рис.6.

В окне разработки (Design Toolbox) находятся средства управления различными элементами схемы.