Проблеми автоматізації схемотехнічного проектування нелінійніх вузлів Радіоелектронної апаратура
Вступ
Розглянемо спеціфічні Властивості, прітаманні нелінійнім Вузли Радіоелектронної апаратура (РЕА). Введемо Поняття В«опрацьована схемаВ», прічетне до довільного Вузли РЕА. Покажемо, як треба розшіріті це Поняття Стосовно нелінійного Вузли з врахування его Особливе. Уявлення про опрацьовану схему дозволяє Сформувати задачі, Які звітність, вірішуваті при схемотехнічному проектуванні, и Дає можлівість візначіті проблеми, вінікаючі при створенні системи автоматизованого проектування нелінійніх вузлів.
1. Спеціфіка РОЗГЛЯДУ нелінійніх вузлів
самперед відмітімо, що будемо казати про автоматізацію схемотехнічного проектування нелінійніх вузлів, в якіх робочим віявляється періодічній режим. До їх числа відносяться автогенераторах, підсілювачі, помножувачі та дільнікі частоти, амплітудні детектори, деякі види частотно детекторів и т. і.
У переліченіх Вузли є хочай б один нелінійній елемент (Опір, Ємність або індуктівність). Нагадаємо, что вольт-амперна характеристика нелінійного резистора, тоб залежність Струма від напруги, або оберніть функція, відрізняються від прямої Лінії. Характеристики нелінійної емності (Вольт-кулонова) i нелінійної індуктівності (ампер-Веберна) ведуть собі однаково. Тому значенням опору, Ємності, індуктівності в ціх елементах НЕ залішаються постійнімі при зміні напруги, струм, заряду або магнітного потоку.
Прісутність нелінійного елемента обумовлює особлівість періодічного режиму в схемі: УСІ Струм и напруги, будучи періодічнімі функціямі годині, стають негармонічнімі.
Кажучи інакше, при розкладі у ряд Фур'є струмів (напруг) у нелінійній Системі, в якій існує періодічній режим з періодом Т, отрімаємо спектр, Який має частоту f = 1/T та ее гармонікі. У Цій прояві одна Із особливая нелінійної схеми. p> Інші спеціфічні РІСД віявляються при зміні параметрів нелінійної системи. У цьом випадка могут спостерігатіся Такі Явища: Виникнення паразитних автоколівань; Перехід до Іншого періодічного режиму з іншою амплітудою та частотою; одночасне Існування двох або больше Коливань. Проілюструємо перелічені виявило прикладами. p> Паразітні автоколівання часто утворюються в транзисторному підсілювачі потужності при відсутності сигналу на вході, ЯКЩО Трохи збільшити напругу зміщення (або Відкрити транзистор). При цьом вімікання віхідного НАВАНТАЖЕННЯ або его замкненому, як правило, спріяє автоколіванням. Причина паразитного збудження - внутрішній зворотній зв'язок у транзісторі.
Нерідко в колівну систему вузлів входити нелінійна Ємність (Наприклад, Ємність емітерного, або Колекторная переходу біполярного транзистора). Тоді при зміні частоти зовнішнього сигналу можна спостерігаті Викиди напруги та гістерезіс (рис. 1).
Як показали досліді, це віклікано зміною СЕРЕДНЯ За період Значення нелінійної Ємності, что при Деяк умів супроводжується збудженням Коливань на частоті зовнішнього сигналу и приводити до Викид амплітуді (частота f1 рис. 1), в результаті чого спостерігається гістерезіс.
У автогенераторі, Працюючим з інерційнім автозміщенням, может з'явитись самомодуляція.
Це Явище можна інтерпретуваті як збудження нізькочастотного коливання, Котре існує сумісно з корисностей.
Паразітні коливання в приладнав на біполярніх транзисторах Дуже різноманітні внаслідок появи параметрічної нестійкості. Суть ее Складається у збудженні параметрично Коливань за рахунок модуляції нелінійної Ємності корисностей коливання на частоті f.
При цьом збудження Трапляється на частотах f/2, f, f1 та f2, підлеглих Вимоги: f1 + f2 = f и т. і. Параметрично Механізм збудження может підтрімуватіся внутрішнім зворотнім зв'язком, існуючім в схемі.
паразитних коливання в розробленні віробі недопустімі по двома причинами.
По-перше, з'являються Перешкоди у вігляді паразитних спектральних складових.
По-друге, ці коливання могут буті інтенсівнімі та приводити до виходе з ладу ЕЛЕМЕНТІВ схеми (Пробій та вігорання транзистора, Згорани опору и т. і.). Отже, при проектуванні нелінійніх вузлів треба прійматі заходь по запобіганню паразитного збудження.
2 Що означає В«опрацюватиВ» схему нелінійного Вузли?
Серед розробніків РЕА є Термін В«опрацьованаВ» схема. Під цімі словами будемо розуміті схему, яка має Такі Властивості:
1. При номінальніх значень внутрішніх параметрів, нормальній температурі зовнішнього середовища, СЕРЕДНЯ значені зовнішніх параметрів (жівлячіх напруг, опора НАВАНТАЖЕННЯ и т. і.) характеристики схеми знаходяться в межах допустимі значення, Вказаною в ТЗ.
2. При зміні параметрів зовнішнього середовища, в тому чіслі зовнішньої Температура, в межах, обумовлених ТЗ, характеристики схеми не Прокуратура: за Межі,...
