Технические разделы

Исследование устойчивости схемы

Под устойчивостью системы понимают отсутствие в ней нарастающих во времени расходящихся свободных напряжений и токов, т е отсутствие самовозбуждения. В понятие «устойчивость усилителя» обычно вкладывается смысл стабильности его характеристик при различных дестабилизирующих факторах. Обеспечение устойчивости в диапазоне СВЧ представляет проблему значительно более серьезную, чем на низких частотах. Это обусловлено тем, что значения паразитных параметров при переходе к СВЧ диапазону не могут быть уменьшены пропорционально длине волны из-за физических и технологических ограничений и их влияние в этом диапазоне относительно увеличивается. Это относится и к пассивным цепям, нагружающим полупроводниковый прибор, поскольку нагрузки являются обычно частотно зависимыми и не всегда строго детерминированными. На СВЧ, наконец, значительно увеличивается абсолютный диапазон частот, в котором должна обеспечиваться устойчивость.

В отличие от традиционных усилителей (например, резонансных усилителей высокой частоты), в которых самовозбуждение обычно происходит в рабочем диапазоне частот, в усилителях СВЧ оно чаще всего возникает вне рабочего диапазона. Поскольку устойчивость СВЧ полупроводниковых приборов в значительной степени определяется паразитными элементами, пренебрежение ими в моделях некорректно, а исследование устойчивости представляет собой сложную вычислительную задачу.

Основной метод теории устойчивости заключается в исследовании с помощью определенных критериев моделей, представляющих с большей или меньшей достоверностью реальные устройства. Однако, поскольку нашей задачей является исследование устойчивости реального устройства, а не его модели, обязателен анализ корректности модели, т е определение степени ее соответствия реальному устройству.

Прослеживается прямая связь отдельных этапов исследования устойчивости: требования теории, выраженные в форме критериев устойчивости, определяют вид модели (структурная, бесструктурная, физическая, экспериментальная) и требовании к точности ее параметров и, следовательно, к экспериментальной методике. При формулировании требований теории приходится учитывать и экспериментальные возможности здесь имеется следующая (назовем е обратной) связь: экспериментальные исследования позволят представить реальное устройство в виде определенной модели в определенном диапазоне частот, с определенной точностью; устойчивость модели, описанной таким образом, может быть исследована с помощью того или иного критерия; таким образом, модель обуславливает выбор критерия устойчивости.

Ниже перечислены основные критерии устойчивости, наиболее часто применяемые на практике.

Непосредственное определение корней характеристических уравнений обычно производят только в случае простейших схем, приводящих к дифференциальным уравнениям не выше второго порядка. Применение компьютерных методов обработки позволяет анализировать устойчивость систем значительно более высоко порядка.

Устойчивость сложных моделей обычно приходится описывать дифференциальными уравнениями выше второго порядка. Непосредственное вычисление корней характеристических уравнений, соответствующих таким дифференциальным уравнениям громоздко, и для их анализа используют различные критерии устойчивости.

К критериям, имеющим большую информативность, т. е. позволяющим выделить область устойчивости тех или иных параметров системы, относятся прежде всего алгебраические критерии. Большую информативность в указанном смысле имеет также метод D-разбиений, предложенный Неймарком. Данный критерий предлагает рассматривать устойчивость при изменении одного или нескольких параметров системы, что в свою очередь ведет к изменению ее характеристического уравнения. Приведем характеристическое уравнение замкнутой САУ к виду:

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Еще статьи по технике и технологиям

Система централизованного контроля параметров судовой энергетической установки
Структурная схема системы контроля контроль судовая энергетическая установка Рисунок 1- Структурная схема СЦК В состав структурной схемы входят: В качестве датчиков (первичных измерительных преобразователей) Д1… Д6 исп ...

Разработка цифрового тахометра на базе микроконтроллер ATtiny2313
Современный этап развития научно-технического прогресса характеризуется широким применением электроники и микроэлектроники во всех сферах жизни и деятельности человека. Важную роль при этом сыграло появление и быстрое соверше ...

© 2021 | www.techexpose.ru