6. Содержание отчета

- цель работы;

- графики, таблицы и расчёты по методике, изложенной в пункте 3.3.4, отображающие результаты функциональных испытаний математической модели усилительного каскада в системе MicroCAP8 с использованием метода планирования полного факторного эксперимента при изменении температуры, напряжения питания и сопротивления нагрузки. В результате расчётов должны быть решены все вопросы, изложенные в лабораторном задании;

- выводы по работе.

7. Перечень контрольных вопросов, которые могут быть заданы во время защиты отчёта по работе

1. Что такое полный факторный активный эксперимент?

2. Как составить матрицу планирования ПФЭ 2^п для п = 3?

3. Что даёт переход от аппроксимирующего полинома в натуральном масштабе к полиному с нормированными безразмерными переменными х^*?

4. Как убедиться в том, что коэффициенты полинома значимы?

5. Как убедиться вадекватностиаппроксимирующего полинома результатам опыта?

6. Как выглядит аппроксимирующий полином в натуральном масштабе?

7. Как выглядит аппроксимирующий полином с нормированными безразмерными переменными х^*?

4. Сравнительные функциональные испытания стабильности выходного параметра математических моделей усилительных каскадов при изменении температуры эксплуатации в широком диапазоне

   1. Цель работы

На примере входных каскадов усилителя обучить студентов проведениюфункциональных сравнительных испытаний стабильности выходного параметра математических моделей РЭС при изменении температуры эксплуатации в широком диапазоне в системеMicroCAP8.

2. Краткие сведения о стабильности выходного параметра усилительных каскадов при изменении температуры эксплуатации в широком диапазоне

Экспериментальные и расчётные методы исследования РЭСпри изменении температуры эксплуатации в широком диапазоне занимают много времени, в отличие от методов их исследования в системе схемотехнического моделированияMicroCAP8. Точность же полученных результатов во всех случаях приблизительно одинакова. Это связано с тем, что характеристики транзисторов одной и той же марки имеют довольно большой разброс. По этой причине, при прочих равных условиях, исследования несложных радиоэлектронных узлов в системеMicroCAP8 дают значительный выигрыш во времени и в средствах по сравнению с экспериментальными и расчётными исследованиями.

Анализ стабильности усилительных каскадов при изменении температуры эксплуатации в широком диапазоне методически удобно проводить, рассматривая эти каскады как непрерывные системы автоматического регулирования (САР), если считать, что значения выходнойвеличины этихкаскадов (выходного напряжения) прямо пропорциональнывеличине входногосигнала. При учёте нелинейности управления усилительные каскадыследует отнести к нелинейным системам автоматического управления (САУ). Зависимость выходного напряжения усилительных каскадов на транзисторах от возмущающего воздействия температуры эксплуатации является нелинейной. Использование нелинейных законов управления позволяет значительно увеличить точность процесса управления. Из-за отсутствия общей теории расчёта нелинейных САУ проще, быстрее и дешевле провести ихиспытания наматематических моделях в системеMicroCAP8.

Системы автоматического управления режимом работы входногоусилительного каскадаусилителя низкой частот (УНЧ) бывают разомкнутыми изамкнутыми.

В разомкнутой САУ вход и выход каскада не связаны между собой. В замкнутой САУ выходной сигнал, преобразованный цепью обратной связи (как правило, отрицательной) поступает на вход усилительного каскада.

По принципу построения различают САУ:

- с управлением по задающему воздействию (рисунки 3.31, а и 3.33, а);

- с управлением по возмущающему воздействию;

- с комбинированным управлением по задающему и по возмущающему воздействиям (рисунки 3.32, а и 3.33, б).

а – схема каскада с общим эмиттером;

б – вольт-амперная характеристика (ВАХ) биполярного транзистора

(УУ – управляющее устройство; ОУ- объект управления)

Рисунок 3.31 – Разомкнутая САУ с управлением