Навигация
Расчет чувствительности по постоянному току (Sensitivity)
58179
знаков
1
таблица
19
изображений
8. Расчет чувствительности по постоянному току (Sensitivity)
Расчет чувствительности производится после линеаризации схемы в окрестностях рабочей точки. При этом рассчитывается чувствительность одной или нескольких выходных переменных к изменению выбранного параметра схемы. После выбора команды Analysis>Sensinivity в окне схем появляется диалоговое окно для задания параметров моделирования (рис. 14).
Рис. 14
В графе Output указываются одно или несколько выражений для выходных переменных. В примере (рис. 14) в качестве выходной переменной определен ток, протекающий через нагрузочный резистор R2 – I(R2). Тип входных переменных определяется кнопками Component, Model и Symbolic. При выборе опции Component в окне Input Variable предлагается выбрать один компонент из списка используемых в схеме компонентов, влияющих на результаты расчета. Если выбирается простой компонент (например, резистор), то в окне справа появляется надпись Value (величина). Т.е. в качестве входного параметра будет использована величина выбранного компонента. Если же выбирается компонент, имеющий сложную математическую модель, то в правом окне появляется список параметров модели компонента, которые и могут быть использованы в качестве входного параметра. При анализе схемы усилителя (рис. 14) входным параметром определен коэффициент усиления тока (BF) транзистора Q1.
При выборе переменной типа Model в окне Input Variable появляется список моделей компонентов, используемых в схеме, а справа – список параметров, присущих выбранной модели. Причем, если в схеме использованы однотипные компоненты, имеющие одинаковые модели (например, несколько однотипных транзисторов в схеме дифференциального усилителя, приведенного на рис. 13), то выбранный параметр будет определен как входной для всех этих компонентов. В режиме Model можно выбрать один входной параметр (опция One) или несколько (опция Multiple). Для задания всех параметров модели в качестве входных используется кнопка All On.
Расчет чувствительности производится после нажатия на панель Calculate в соответствии с выражением dVout/dVin, где Vout – выходная переменная, а Vin – входной параметр. Результаты расчета (значения вычисленной чувствительности для каждой выходной переменной) помещаются в графу Sensinivity. В графе Sensinivity %/% размещается отношение приращения выходной переменной в процентах к изменению входного параметра в процентах.
9. Расчет нелинейных искажений (Distortion)
В программе MC8 имеется режим расчета нелинейных искажений. Для проведения моделирования ко входу схемы необходимо подключить источник синусоидального напряжения или тока (например, Sine Source). При выполнении команды Analysis> Distortion открывается диалоговое окно, показанное на рис. 15. Структура окна аналогична рассмотренным ранее окнам задания параметров моделирования и отличается в первую очередь перечнем числовых параметров:
Fundamental Frequency – основная (опорная) частота гармонического колебания, генерируемого входным источником;
Input Source Name – имя входного источника сигнала;
Input Source Amplitude – амплитуда входного гармонического колебания;
Output Expression – выходное выражение, для которого производится расчет нелинейных искажений;
Simulation Cycles – количество периодов гармонического колебания, которое используется при расчете нелинейных искажений;
Maximum Time Step – максимальный шаг времени, определяющий точность расчета.
Назначение остальных параметров и опций диалогового окна были рассмотрены в предыдущих разделах ( см. разд. 1 … 3).
В процессе анализа в режиме Distortion программа MC8 выполняет расчет и построение выходной функции Output Expression, а затем переходит к вычислению и анализу спектра этой функции. На рис. 15 в первом графическом окне задано выражение HARM[V(1)], которое является оператором расчета гармоник сигнала V(1), т.е. спектра S, который для периодического сигнала имеет линейчатую структуру [1].
Рис. 15
Далее следуют операторы:
IHD(HARM[V(1)],10000) – коэффициент нелинейных искажений отдельных составляющих спектра S в процентах относительно уровня составляющей на частоте F. Задается по формату IHD(S,F), где S – спектр сигнала, а F – частота, указанная в графе Fundamental Frequency диалогового окна;
THD(HARM[V(1)],10000) – коэффициент нелинейных искажений спектра S, в процентах относительно уровня составляющей на частоте F. Формат задания оператора – THD(S,F).
В последней строке выражений, задаваемых по оси Y (Y Expression), указана анализируемая функция, определенная в графе Output Expression. Приведенные выше выражения являются предопределенными и недоступными для редактирования в режиме Distortion и пользователю предлагается лишь указать номер графического окна (в графе P) для вывода указанных графиков.
На рис. 16 показан пример расчета нелинейных искажений сигнала на выходе транзисторного усилителя. В качестве входного сигнала (генератор V1) задано гармоническое колебание с частотой 10 кГц и амплидудой 1 мВ. На первом графике окна моделирования представлен спектр выходного периодического сигнала, снимаемого с коллектора транзистора Q1. Второй график показывает распределение амплитуд гармоник выходного сигнала, возникающих из-за нелинейных искажений, присущих данному усилителю. На третьем графике изображен один период выходного сигнала усилителя V(1), снимаемого с коллектора транзистора Q1.
Рис. 16
Следует помнить, что программа MC8 позволяет вычислить коэффициент нелинейных искажений, а анализ этих искажений (так же, как и анализ других результатов моделирования, полученных с помощью MC8) пользователю необходимо провести самостоятельно с использованием имеющихся в MC8 инструментов.
Похожие работы
... программы MC8.exe производится обычным способом, т.е. двойным щелчком мыши по пиктограмме (ярлыку). 2. Интерфейс программы Micro-Cap В системе МС8 используется стандартный многооконный графический интерфейс с ниспадающими и разворачивающимися меню. При запуске МС8 появляется основное рабочее окно программы, изображенное на рис. 1.1. На этом же рисунке отмечены некоторые элементы интерфейса. ...
... катушек индуктивности, расположенных на линейном сердечнике (K). Еще один способ задания трансформатора — в виде схемы–макромодели, содержащей магнитосвязанные индуктивности. Так в программном пакете имеется встроенная модель двухобмоточного трансформатора со средней точкой Component/Analog Primitives/Macros/Centap. Все 3 способa задания трансформатора в схеме для моделирования иллюстрирует ...
... будут производиться выборки сигнала. На это же время происходит и запоминание выборки. Значение этого атрибута принимается во внимание при анализе, если поле атрибута SAMPLE EXPRESSION не заполнено. Примеры работы устройства выборки-хранения см. в схемных файлах SAMPLE AND HOLD_01… SAMPLE AND HOLD_04 из каталога COMPONENTSMISC. 1.5 Стрелки (Arrow) и контакты (Bubble) Если в графе Definition ...
... . Результаты моделирования можно просматривать на экране монитора и распечатывать на принтере. В данном расчетно-графическом задании виртуальная гибридная вычислительная машина будет использована в качестве вычислительного инструмента для решения краевых задач методами математического и аналогового моделирования, с целью демонстрации возможностей аналоговых устройств для исследования физических ...
0 комментариев