Параметры компонентов

По схеме замещения усилительного каскада для переменных составляющих (см. 10.62), на которой схема замещения транзистора показана внутри штриховой линии, а усилительного каскада — внутри сплошной, рассчитываются его основные параметры: коэффициенты усиления напряжения, тока и мощности, а также входное и выходное сопротивления. Последнее определяется со стороны выходных выводов усилителя при отключенном приемнике с сопротивлением нагруз-

По схеме замещения усилительного каскада для переменных составляющих (см. 10.62), на которой схема замещения транзистора показана внутри штриховой линии, а усилительного каскада - внутри сплошной, рассчитываются его основные параметры: коэффициенты усиления напряжения, тока и мощности, а также входное и выходное сопротивления. Последнее определяется со стороны выходных выводов усилителя при отключенном приемнике с сопротивлением нагруз-кигн.

По схеме замещения усилительного каскада для переменных составляющих (см. 10.62), на которой схема замещения транзистора показана внутри штриховой линии, а усилительного каскада — внутри сплошной, рассчитываются его основные параметры: коэффициенты усиления напряжения, тока и мощности, а также входное и выходное сопротивления. Последнее определяется со стороны выходных выводов усилителя при отключенном приемнике с сопротивлением нагруз-

В (2.44) и (2.45) коэффициенты перед независимыми переменными (токами) — значения активных и индуктивных сопротивлений. В зависимости от математического описания процессов преобразования энергии параметры — коэффициенты перед переменными изменяются.

Применение .стандартных программ оптимизации позволяет в короткие сроки найти условный экстремум целевой функции. Переход от расчета параметров к расчету геометрии машины можно ускорить применением метода геометрического программирования. После того как определены геометрические размеры машины, определяются параметры (коэффициенты при переменных в исходных уравнениях) и снова проводится проверка на оптимум их в системе. Если расхождение между оптимальными параметрами в первой и второй подсистемах неприемлемо, проводятся новые расчеты.

В (2.44) и (2.45) коэффициенты перед независимыми переменными (токами) — значения активных и индуктивных сопротивлений. Б зависимости от математического описания процессов преобразования энергии параметры (коэффициенты перед переменными) изменяются.

В автономных энергетических системах мощности генератора и нагрузки соизмеримы. При изменениях режима работы генераторов и двигателей, входящих в электромеханическую систему, имеет место изменение напряжения, частоты и электромагнитных моментов электрических машин. В общем случае в обмотки статора и ротора могут быть включены активные и индуктивные нелинейные элементы (статические преобразователи, дроссели и емкости), которые необходимо учитывать при расчете переходных процессов. Если в системе бесконечной мощности на исследуемом ЭП изменяются только зависимые переменные и параметры, то в автономных энергосистемах изменяются независимые, а также зависимые переменные и параметры (коэффициенты перед зависимыми переменными). Включенные в цепи статора и ротора элементы можно рассматривать как симметричные и несимметричные многополюсники 2, и Z, ( 11.1).

Применение стандартных программ оптимизации позволяет в короткие сроки найти условный экстремум целевой функции. Переход от расчета параметров к расчету геометрии машины можно ускорить применением метода геометрического программирования. После того как определены геометрические размеры машины, определяются параметры (коэффициенты при переменных в исходных уравнениях) и снова проводится проверка на оптимум их в системе. Если расхождение между оптимальными параметрами в первой и второй подсистемах неприемлемо, проводятся новые расчеты.

Свойства параметров-коэффициентов. Системы Y-, Z-, А- и Н-параметров образованы из коэффициентов уравнений передачи, и поэтому часто их объединяют одним названием параметры-коэффициенты. Рассмотрим основные свойства параметров-коэффициентов.

1. Параметры-коэффициенты определяются только схемой четырехполюсника и ее элементами и не зависят от внешних цепей, между которыми может быть включен четырехполюсник, т. е. они характеризуют собственно четырехполюсник.

4. При изменении направления передачи энергии через четырехполюсник во всех выражениях, включающих А-параметры, коэффициенты АЦ и А_22 меняются местами.

Решение данной задачи далеко не единственное. Для любой ЭС существует некоторое множество подмножеств значений параметров компонентов, удовлетворяющее предъявляемые к ней технические требования (ТТ). Множественность решения вытекает из того обстоятельства, что параметры всех компонентов входят в уравнения равновесия — уравнения Кирхгофа — и вариации значений параметров одних компонентов могут быть компенсированы вариациями значений параметров других компонентов при неизменных значениях одних и меняющихся в допустимых пределах значениях других выходных параметров. Отсюда следует также, что вариация значения параметра любого компонента схемы х в той или иной мере влияет на значения ее выходных параметров у. Другими словами, каждый выходной параметр у(х) является функцией параметров компонентов, образующих вектор х. В частных случаях в вектор X входят не все параметры компонентов, а лишь те, значения которых могут изменяться. Такие параметры называют управляемыми. Например, часто к управляемым параметрам относят только параметры пассивных компонентов, поскольку типы активных компонентов выбраны заранее.

К данному классу элементов относятся диодно-транзи-сторная (ДТЛ), транзисторно-транзисторная (ТТЛ) логики и их многочисленные модификации. Подобные схемотехнические решения позволяют делать большие допуски на параметры компонентов, чем в схемах с непосредственными связями. В этих элементах требуется несколько

В общем случае параметры компонентов этой схемы являются переменными. Их величины зависят от напряжений коллекторного питания и токов эмиттера и коллектора в режиме покоя (ивх = 0). При ывх ^ 0 параметры схемы зависят также от мгновенного значения входного напряжения. Однако если рабочая точка А (см. 3.35, б) выбрана на участках характеристик близких к прямолинейным, и амплитуда входного сигнала достаточно мала, то параметры схемы можно считать постоянными. Это дает возможность исключить из схемы замещения источники постоянного напряжения и рассматривать схему по переменному току.

Наиболее сложной и важной является творческая часть работы, при выполнении которой решаются две задачи: 1) анализ — изучение поведения системы с заданной структурой, т. е. изучение зависимости показателей качества от отдельных факторов и их взаимосвязи; 2) синтез — определение оптимальной структуры системы (конструкции) при заданных показателях качества и ограничениях. При анализе отыскивается (см. 1.1) зависимость Z=(p(A',y), F= const. В результате анализа определяются: цели и задачи конструирования; существующие решения; возможные пути достижения поставленной цели (эскизная проработка); ориентировочная (долгосрочная) оценка путей достижения цели и выбор наиболее перспективного пути (обычно такая оценка осуществляется экспертами). При синтезе отыскивается функция вида F=q>(X, Y, Z). На этом этапе осуществляется генерация некоторого числа новых вариантов конструкций. Это наиболее творческий лгап. Чаще всего он осуществляется с помощью набора эвристических приемов, которые имеет каждый конструктор. На этом этапе наиболее полно проявляются интуиция, опыт и творческие способности конструктора, часто усиленные благодаря коллективному творчеству («мозговой штурм», «синектика» и др.) и использованию диалогового режима между человеком и ЭВМ. При генерации вариантов подбираются такие параметры компонентов и такие взаимосвязи, которые обеспечили бы получение конструкции заданного качества.

Параметры компонентов можно изменять в широком диапазоне значений. Простые компоненты описываются набором параметров, значения которых можно изменять непосредственно с клавиатуры, активные элементы - моделью, представляющей собой совокупность параметров и описывающей конкретный элемент или его идеальное представление. Модель выбирается из списка библиотек компонентов, параметры модели также могут быть изменены пользователем.

где через х, и t/, обозначены соответственно параметры компонентов и выходные параметры схемы, являющиеся случайными величинами, а через а, — границы работоспособности, являющиеся неслучайными величинами.

Диффузия. Локальная диффузия является одной из основных технологических операций при создании полупроводниковых ИМС. Процесс диффузии определяет концентрационный профиль интегральной структуры и основные параметры компонентов ИМС.

Вообще говоря, условия работоспособности описываются неравенствами, которые в совокупности задают область работоспособности устройства в пространстве его параметров. Так как реальные параметры компонентов схем (размеры сердечников, их статические и динамические параметры и т. д.) отличаются от номинальных вследствие технического разброса, а также под воздействием внешних факторов (изменения температуры, колебания питающих напряжений и т. д.), положение рабочей точки устройства отличается от расчетного и меняется в зависимости от внешних условий. Устройство сохраняет свою работоспособность, если его рабочая точка остается внутри области работоспособности, поэтому при расчете параметров необходимо вводить коэффициенты запаса, гарантирующие нахождение рабочей точки внутри области работоспособности при заданных разбросе параметров компонентов и изменении окружающих условий.

Так как напряжение ?/вх не стабилизировано, то в формулу нужно поставить наименьшее возможное значение UBX, Это пример того, как следует проектировать схему для жестких условий работы. На практике учитывают также допуски на Параметры компонентов, предельные значения напряжения в сети и т. п., стремясь предусмотреть наихудшее возможное сочетание всех значений.

К чему приводят ограничения, свойственные ОУ. Рассмотренные ограничения операционного усилителя влияют на параметры компонентов почти во всех схемах. Например, резисторы обратной связи должны быть достаточно большими, тогда они не будут существенно нагружать выход; вместе с тем, если они будут слишком большими, то входной ток смещения будет порождать ощутимые сдвиги. Кроме того, высокое сопротивление в депи обратной связи повышает восприимчивость схемы к влиянию внешних наводок и увеличивает влияние паразитной емкости. Учитывая сказанное выше, для ОУ общего назначения обычно выбирают резисторы цепей ОС с сопротивлением от 2 до 100 кОм.