Файл: Стабилизация параметров транзисторных усилителей..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.02.2024

Просмотров: 312

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

К т а к о г о

р о д а у с тр о й с тв а м

о тн о сятся у си л и тел и п е р е ­

м ен н о го и

п о с то я н н о го то к а,

и м п у льсн ы е у си л и тел и ,

м о ­

д у л я то р ы ,

д е м о д у л я то р ы , ге н е р ато р ы гар м о н и ч еск и х

к о ­

л е б а н и й и т. и ., к о то р ы е кр и ти чн ы д а ж е к н е зн а ч и т е л ь ­ ны м и зм ен е н и я м п а р а м е т р о в эл ем е н то в и и н тен си вн о сти в н еш н и х в о зд е й с тв и й ;

б) у с тр о й с тв а , р е а л и зу е м ы е с за п а с о м по р аб о ч ем у

р е ж и м у .

К ним о тн о ся тся

п р и б о р ы

и у зл ы д и ск р етн о го

д е й ст в и я

(л о ги ч еск и е и

счетн ы е

схем ы , эл ек тр о н н ы е

к л ю ч и , м у л ь ти в и б р а то р ы и д р .), к о т о р ы е м ен ее ч у в с тв и ­ те л ь н ы к и зм ен е н и я м п а р а м е т р о в э л ем е н то в и вн еш н и м

в о зд е й с т в и я м .

П о

п р и з н а к у

о б щ н о сти

п о д х о д а

к р асч ету

п о гр еш н о стей

п а р а м е т р о в

к д ан н о й

гр у п п е

м о гу т

бы ть

т а к ж е о тн есен ы д е с т а б и л и зи р о в а н н ы е

цеп и

и

у стр о й ств а

п е р в о й к а те го р и и

(ч а щ е

в сего — это т е р м о с та ти р о в ан н ы е

у с и л и те л и и

ген е р ат о р ы ,

а

т а к ж е а п п а р а т у р а

ш и р о ко го

п о тр е б л е н и я ,

к

к о т о р о й

не

п р е д ъ я в л я ю т с я п овы ш ен и н ы е

т р е б о в а н и я

по

и д ен ти ч н о сти и стаб и л ьн о сти

вы ходн ы х

п а р а м е т р о в ).

 

 

 

 

 

 

 

 

Р а з б р о с п а р а м е т р о в

тр а н зи с то р н ы х у си л и тел ей ,

к а к

и р ад и о те х н и ч е с к и х у с тр о й с тв д р у ги х ти п о в, м о ж е т бы ть

о п р е д е л е н

п у те м

р еш ен и я

си стем ы

у р а в н е н и й

ти п а

 

 

 

 

 

---1fi (Xj, -^2>

 

>*^п)>

 

 

 

 

 

Л2

f2 (-Х1 *-^-2 >"^3» • • * >-^tl)>

(6-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CLm — fm (-^i» Х2, *^з>

 

>I

 

гд е

a u

йг,

. . . ,

йщ — зн а ч е н и я

со о тветству ю щ и х

п а р а м е т ­

ров

у с и л и т е л я ;

Xi, х2, х 3, . . . .

х п —

п а р а м е т р ы

п р и м е н я е ­

м ы х в н ем эл ем е н то в .

 

 

 

 

 

 

 

В о б о б щ ен н о й ф о р м е у р а в н е н и е д л я л ю б о го из п а р а ­

м етр о в

м о ж е т б ы ть за п и с а н о в в и д е

 

 

 

 

 

a k = h ( x и

х2,

х а,

. . . ,

Хп).

(6-2)

 

П р и

н а и б о л е е

ч асто

в с т р е ч а е м о м

си м м етр и ч н о м п о л е

д о п у с к а п а р а м е т р ы эл ем е н то в х \ и у с и л и те л я в ц е л о м а ы м о гу т с о о тв етствен н о п р и н и м ать зн а ч е н и я :

 

Хг= Х{±0,5ЛХмакс»

(6 -3)

 

CLhi — üh —0,5ДОмакс.

(6*4)

У р а в н е н и я м (6 -1) и (6 -2) п р и п р и р а щ е н и я х п а р а м е т ­

р о в э л е м е н т о в

(и н тен си вн о сти д е с т а б и л и зи р у ю щ и х

ф а к ­

то р о в ) б о л ее

10— 15% с во й ств ен н а с у щ е с т в е н н а я

н е л и ­


нейность,

что

з а т р у д н я е т

п о л у ч ен и е

р е ш е н и я

в

о б щ е м

виде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В р я д е

 

-работ получен ы п р и б л и ж е н н ы е

р е ш е н и я у п о ­

м ян уты х у р авн ен и й

п утем

р а з л о ж е н и я

ф у н к ц и и

в ' р я д

Т ей л о р а

с

учетом ч лен ов р а зл и ч н о го

п о р я д к а м а л о с т и и

оценкой

д о п у ск аем о й

п ри

это м

о ш и б ки

[Л . 76,

88]

и ли

с п р и вл еч ен и ем

эк сп е р и м е н та л ь н ы х д а н н ы х

[Л .

105].

А втором

р а з р а б о т а н

м ето д

р еш ен и я

у р а в н е н и й

д а н ­

ного в и д а ,

 

осн ован н ы й

на

п р е д с т а в л е н и и

с у м м а р н о г о

р а зб р о са п а р а м е т р а в в и д е ге н е р ал ь н о й

 

с о в о к у п н о с ти ,

о б р азу ем о й

и з

см еси

р я д а

п а р т и й и зд ел и й ,

к о т о р ы й

сн и ­

м ает р я д

 

огран и чен и й ,

сво й ствен н ы х

и зв е с тн ы м

 

м е т о ­

дам .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П ер вы й -из у п о м ян у ты х вы ш е п у те й п р и п о л у ч ен и и

ф орм ул, пригодны х д л я

и н ж ен ер н ы х

р а с ч е то в

р а з б р о с а

п ар ам етр о в

д а ж е

ср ав н и тел ьн о

п р о с ты х

р а д и о т е х н и ч е ­

ских цепей,

тр еб у ет

в в ед ен и я

у п р о щ ен и й

и д о п у щ е н и й ,

которы е су щ ествен н о

с к а зы в а ю т с я н а

то ч н о сти

п о л у ч а е ­

мы х р е зу л ьтато в .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О бы чно при

реш ен и и

п р а к ти ч е с к и х

з а д а ч

в

к а ч е с т в е

п ред ел ьн о го

п р и н и м ае т ся р а з л о ж е н и е

в

р я д

Т е й л о р а

с учетом не

б о л ее

тр ех

член ов . Д о п у с к а е м а я п р и

это м

п огреш ность

ч а щ е

всего

к о р р е к т и р у е т с я

по р е з у л ь т а т а м

изм ерений п ервы х п а р т и й

и зд ел и й .

 

 

 

 

 

 

В д ан н о м

сл у ч ае

н а

о сн ове

в ы р а ж е н и я

(6 -2 )

а б с о ­

лю тн ая п о гр еш н о сть

и ссл ед у ем о го п а р а м е т р а

о п р е д е л я ­

ется соотнош ением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i o « = J ] BiAXi+

 

 

 

 

 

c t m

A xtA X i,

(6-5)

1

 

 

 

i=l

 

 

i<!

 

 

 

 

 

 

где B i —d a KldXi — к о эф ф и ц и ен т

 

в л и я н и я ,

у ч и т ы в а ю щ и й

«удельны й вес»

п о гр еш н о сти ,

о б у сл о в л ен н о й

р а з б р о с о м

п а р а м е т р о в со о тветствую щ его

э л е м е н т а

ц еп и ,

в

с у м м а р ­

ной п огреш н ости

р а с с м а т р и в а е м о го вы х о д н о го

п а р а м е ­

т р а у стр о й ств а;

rp i — к о р р е л я ц и о н н о е

о тн о ш ен и е, х а р а к ­

те р и зу ю щ ее с в я зь м еж д у п а р а м е т р а м и Хг и Xj н е л и н ей -

ô^ct

ной с и с т е м ы 1; ^ И —~ ~ д ^ Г г— к о э ф ф и ц и е н т в л и я н и я , у ч и ­

ты ваю щ и й « у д ел ьн ы й вес» п о гр еш н о сти , о б у с л о в л е н н о й н ал и ч и ем к о р р е л я ц и о н н о й с в я зи -м еж ду п а р а м е т р а м и эл ем ен то в .

1 В линейных системах оценка соответствующих связей осуще­ ствляется с помощью коэффициента корреляции гц.


О б ы ч н о

при

а н а л и з е « р а с ч е та х у д о б н ее п о л ь зо в а т ь с я

ф о р м у л о й

д л я

о тн о си тел ьн о й п о греш н ости п а р а м е т р а , к о ­

т о р а я м о ж е т б ы ть з а п и с а н а в ви д е

(6-6)

гд е

(6-7)

С р а в н е н и е с эк с п е р и м е н та л ь н ы м и д ан н ы м и п о к а з ы ­

вает, что

ф о р м у л ы

(6-5)

и (6-6) п р и

п р и р а щ е н и я х

п а р а ­

м етр о в эл е м е н то в

б о л ее

10— 15%

от н о м и н ал о в

д а ю г

о щ у ти м ы е

о ш и б ки

п р и

р а с ч е т а х [Л .

107]. В м есте

с

тем

они ч асто

п р и в о д я т

к

гр о м о зд к и м в ы р а ж е н и я м , не

п о з ­

в о л я ю щ и м п о л у ч и ть тр е б у е м ы е ч и сл ен н ы е р еш ен и я . П о ­

с л ед н е е в

и звестн о й

степ ен и

о б у с л о в л ен о о б щ и м п о д х о ­

д о м , сво й

ств ен н ы м

м ето д у

н еп о ср ед ств ен н о го а н а л и з а ,

о ц е н к а к о то р о го д а е т с я в д а л ь н ей ш е м .

С у щ н о с ть м ет о д а , о сн о ван н о го н а п р и вл еч ен и и э к с ­ п е р и м е н т ал ь н ы х д а н н ы х д л я оц ен ки о ж и д а е м о го р а з б р о ­

са в ы х о д н о го п а р а м е т р а

р ад и о тех н и ч еск о й ц епи, з а к л ю ­

ч ае т ся в

сл ед у ю щ ем .

 

Е с л и

п р и н я ть , что о тк л о н ен и я и н тен си вн о сти д е с т а б и ­

л и зи р у ю щ е го в о зд е й с тв и я

я в л я ю т с я р а в н о в ер о я тн ы м и

вн у тр и за д а н н о г о и н т е р в а л а , то м а т е м а ти ч е с к о е о ж и д а ­

ние

о тн о си тел ьн о го

зн а ч е н и я

р а с с м а т р и в а е м о г о

п а р а ­

м е т р а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<*ы акС

 

 

л

( ^

)

= е т

=

^ыПц

(6' 8)

 

 

 

 

 

 

 

где

Q Mai<c и

Q m m — со о тв етствен н о

м а к с и м а л ь н о е и

м и н и ­

м а л ь н о е зн а ч е н и я

и н тен си вн о сти

вн еш н его во зд ей ств и я

(в д а н н о м с л у ч а е — э т о т е м п е р а т у р а , к о л л е к то р н ы й то к и н а п р я ж е н и е , а т а к ж е п о к а з а т е л и п р о и зв о д ств ен н о го

И З


р а зб р о са и

стар ен и я

п а р а м е т р а );

<pi(Q) — э к с п е р и м е н ­

тал ьн о о п р

ед ел ен н ая

за в и с и м о сть

п а р а м е т р а о т у ч и ты ­

ваем ого д естаб и л и зи р у ю щ его ф а к т о р а :

Ÿi(Q) =

ПХг

(6-9)

 

Д исперсия исследуем ого парам етра

^мокс

J (Q) dQ +

.^М1Ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6-10)

гд е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6-11)

О п исанны й м ето д

м о ж е т

бы ть

э ф ф е к т и в н о

п р и м ен е н

д л я р асч ета р а зб р о с а

п а р а м е т р о в

с р а в н и т е л ь н о

п р о с ты х

цепей

при п р е о б л а д а ю щ е м

в л и я н и и

к а к о г о -л и б о

из д е ­

стаб и л и зи р у ю щ и х

ф ак то р о в .

В

ч астн о сти , он

п о з в о л и л

д етал ьн о и ссл ед о вать

т е м п е р а т у р н у ю

н е с т а б и л ь н о с т ь ч а ­

стоты

к в ар ц е в ы х

L C

ко н ту р о в

с

н е л и н ей н ы м и

 

э л е м е н ­

там и (Л .

105). Р а с п р о с т р а н е н и е д а н н о го м е т о д а н а

с л у ч а и

слож н ой

зави си м о сти

п а р а м е т р о в

от

р я д а д е с т а б и л и з и ­

рую щ их

ф ак то р о в

за тр у д н и те л ь н о .

 

 

 

 

Н а и б о л е е п р о д у к ти в н ы м п ри р еш ен и и п о с т а в л е н н о й

за д а ч и

я в л я е т с я м етод, о сн о ван н ы й

н а п р е д с т а в л е н и и

р а зб р о с а п а р а м е т р о в в ви д е г е н е р а л ь н о й со в о к у п н о с т и ,

со сто ящ ей

из

см еси

р я д а п а р т и й

и зд е л и й , к а к э т о

с д е л а ­

ло

в гл . 2 п р и

о ц ен ке

зависим остичпа'рам етро1В т р а н з и с т о ­

ров

от

и н тен си вн ости

н е с к о л ь к и х о д н о в р е м е н н о

д е й с т ­

ву ю щ и х

д ест аб и л и зи р у ю щ и х ф а к т о р о в .

 

 

 

 

Е сли

в к а ч ес тв е

и сх о д н ы х

п р и н я т ь те

ж е

п р е д п о ­

сы лки ,

что

и

при

в ы в о д е ф о р м у л ы (2 -2 ),

то

и з

(6 -2 )


п олучи м д л я /-го ли н ей н о го у ч ас тк а:

| / j M

° 5 ( ^ r ) +

гд е 3 ( 1 ^

и а

— средн ее к в ад р а ти ч е ск о е

отклонение

п а р а м е т р а

i-ro и

/-го

эл ем ен то в ;

 

п — ч и сло

эл ем ен то в

и сс л е д у е м о й стр у к т у р ы , р а з б р о с

 

п а р а м е т р о в

кото р ы х

у ч и т ы в а е т с я п ри

о п р ед ел ен и и

с у м м а р н о го

р а з б р о с а

вы х о д н о го

п а р а м е т р а ;

Xai —

о тн о си тел ьн ы й

вес l -то у ч а ­

с тк а а п п р о к с и м и р у е м о й ф у н кц и и :

 

 

 

 

 

 

Яаг — I

Да,К*

 

 

 

(6-13а)

 

 

 

хк. макс — а,к. мин

 

 

 

 

Яа =

f B ' « 4

r j

 

_1_

 

(6-136)

 

 

 

д •

 

 

 

 

I

Jмакс

 

 

 

С то ч н о стью ,

д о стато ч н о й

д л я

п р ак ти к и ,

м о ж н о п р и ­

н я т ь , что

ф у н к ц и и и ссл ед у ем о го

ти п а я в л я ю т с я л и н ей ­

н ы м и н а и н т е р в а л е и зм ен ен и й п а р а м е т р о в эл ем е н то в

в п р е д е л а х

±

(5 -е 1 0 )%

[Л .

107].

С

у ч ето м это го

Д =

= 0,1 ч-0,2:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М ож н о указать на то ,

ч то

при

максимальном

приращ е­

нии

п огреш н ости

парам етра

элем ента

| в ' 51

 

= 1 ,1 5

при

qa — 6 то ч н о сть

р асч ета

по

сравнению

со

сл у чаем ,

к о гд а

^а = 1 ,

п овы ш ается

примерно

на

17°/0.

П опутно

отметим,

ч то

при

В 'ъ. =

co n st

на

всем интервале

аппроксимируем эй

ф ункции

(со о т в е тс т в у е т

 

случаю , ко гд а

она

я в л я е тс я

л и ­

нейной)

р а с ч е т

д л я

сл у ч аев

<7а = 1

и

qa =

6

д а е т

значе­

ния

Г ^ - 1

р а с х о д я щ и е с я

не

более

чем на

1 % .

 

 

 

 

L'k.ii Jv

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

l -го

у ч а с т к а и ссл ед у ем о й

зави си м о сти

м о ж н о

з а п и с а т ь :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вь.= А ? ( Х г ) ,

 

 

 

 

 

 

(6-13в)

10— 1153

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

145