Оптимизация параметров схем.

Овладеем средствами оптимизации на примере схемы двухкаскадного усилителя постоянного тока. Сначала оптимизируем первый каскад.

Рис. 13.1. Первый каскад.

При амплитуде источника 10m в коэффициент усиления равен 14.5. Рабочая зона входного сигнала: 8m ÷30m в.

Рис. 13.2. Первый каскад. Графики.

Оптимизируемый параметр здесь — разность значений в двух соседних экстремальных точках усиленного сигнала. Он зависит от параметров компонент цепи, численные значения которых на рисунке схемы не указаны на схеме. Это параметры компонент R1, R2, R4, Re, Rk, V3. Порядок оптимизации может быть следующим. Сначала параметры выбираются как-нибудь. Затем четыре из них включаются в процедуру оптимизации. При проведении оптимизации границы возможных значений оптимизирующих параметров лучше расширять постепенно, следя за тем, чтобы изменения происходили в нужную сторону. После каждого цикла оптизации приходится движком подходящей компоненты возвращать графику усиленного напряжения симметрию относительно нуля, потерянную в цикле оптимизации.

 

Вопросы и задачи.

1) Повторить процедуры анализов и получить идентичные авторским графические и численные результаты.

2) Написать формулу вычисления указанного оптимизируемого параметра.

3) Можно ли достичь симметрии усиленного сигнала относительно нуля вставкой конденсатора на выходе?

Операционные усилители.

Вопросы и задачи.

4) Повторить процедуры анализов и получить идентичные авторским графические и численные результаты.

Автогенераторы синусоидальных колебаний.

Вопросы и задачи.

1) Повторить процедуры анализов и получить идентичные авторским графические и численные результаты.

Импульсные генераторы.

Вопросы и задачи.

1) Повторить процедуры анализов и получить идентичные авторским графические и численные результаты.

Цифровые устройства.

Вопросы и задачи.

1) Повторить процедуры анализов и получить идентичные авторским графические и численные результаты.

Антенны.

Пакет программ MMANA.

Симметричный электрический вибратор.

Штыревая наружная антенна для автотранспортных средств.

Моделирование кузова автомобиля в качестве антенны.

Вопросы и задачи.

2) Повторить процедуры анализов и получить идентичные авторским графические и численные результаты.

Сокращения.

Буквой u в программе Micro-Cap обозначают греческую букву µ, чтобы не иметь дела с греческим алфавитом. На осях графиков пишут M вместо MEG, но не следует в других местах заменять MEG на M.

vs (versus) — в функции, в зависимости от, как функция от.

db, DB — децибел, значение определяется как функция комплексной переменной

Литература.

1. Электротехника и электроника. Учебник для вузов. В 3-х книгах./ Под ред. В.Г. Герасимова. — М.: Энергоатомиздат, 1996—1998. 288+456+432 с.

2. В. И. Лачин, Н. С. Савелов. Электроника. — Ростов на Дону: «Феникс». 2002. 576 с.

3. М. А. Амелина, С. А. Амелин. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 8. — М.; Горячая линия — Телеком, 2007. — 464 с.

4. Хёрмандер Л. Анализ линейных дифференциальных операторов с частными производными: В 4-х т. Т. 1. Теория распределений и анализ Фурье. — М.: Мир, 1986. — 464с. Т. 2. Дифференциальные операторы с постоянными коэффициентами.. — М.: Мир, 1986. — 456 с.

5. Никольский В. В., Никольская Т. И. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов.— 3-е изд., перераб. и доп.— М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989.— 544 с.

6. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ: Учебник для радиотехнических специальностей Вузов. — М: Высшая школа. 1988. — 432с.

7. Банков С.Е., Курушин А.А. Электродинамика и техника СВЧ для пользователей САПР М. Интернет. 2008. — 276 с.

8. Гончаренко И.В. Компьютерное моделирование антенн. Все о программе MMANA. — Радио Софт, Журнал «Радио». 2002. — 80 с.

9. Моделирование антенн и элементов тракта. Учебно-методическое пособие для выполнения курсовых и самостоятельных работ по учебным курсам «Устройства СВЧ и антенны» и «Антенно-фидерные устройства». / Под ред. Шишакова К. В. — Ижевск: ИжГТУ, 2009. — 127 с.

10. Harrington R.F. Field computation by moment method. N-Y. Macmillan. 1968. 219 p.

11. Вычислительные методы в электродинамике. Под редакцией Р. Митры. М. Мир, 1997. — 485 с.