Моделирование и расчет электронных схем. Малосигнальный анализ усилителя на полевом транзисторе.
Найдем номинальный коэффициент усиления на частоте f=1000 (Гц):
> AVmid: = evalf(subs(f=1000, AVdB)): AVmid=33.12074854
Имея аналитическое выражение для амплитудно-частотной характеристики, можно составить уравнения для вычисления граничных частот (по спаду усиления на – dAV в dB):
> dAV: = 3: #Ослабление (в dB на граничных частотах) > eq5: = AVmid-dAV=20*log10(AVM):
Теперь можно найти эти частоты – нижнюю и верхнюю:
> flow: = fsolve(eq5,f .f-10..2000):flow: = 23.61659476 > fhigh: = fsolve(eqS,f, f-2000..100*10*6); fliigh: =. 5737800225 107
Мы можем построить и более наглядную амплитудно-частотную характеристику с точками, соответствующими граничным частотам:
> with(plottools):h: = log10(AVnvid-dAV): aplot: = Loglogplot([gaindata], thickness=2, color=black .style=line, axes=boxed, title='Частоты flow и fhigh среза', labels=['Частота (Hz)VK(dB)']): bplot: = line([0.1,h], [7.1,h], color=black, linestyle=3): cplot: = line([log10(flow),0.58],[logHK flow). 1.6], color=blue, linestyle=3): dplot: = line([log10(fh1gh).0.58],. [log10(fhigh).1.6], .color=red, .linestyle=3): display([aplot.bplot,cplotJ,dplot]):
Эта характеристика показана на рис. 17.15.
На ней проставлены синяя и красная пунктирные вертикали, соответствующие найденным граничным частотам flow и fhigh, а также пунктирная горизонталь, соответствующая коэффициенту усиления на этих частотах. Это позволяет наглядно оценить частотный диапазон работы усилителя.
Рис. 17.15. Амплитудно-частотная характеристика с выделенными точками граничных частот
Таким образом, задача расчета усилителя в малосигнальном режиме полностью решена. Мы получили значение номинального коэффициента усиления, рассчитали нижнюю и верхнюю граничные частоты, получили аналитические выражения для амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик усилителя и построили их наглядные графики.