5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭВМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ УСИЛИТЕЛЕЙ

В настоящее время применяют систему проектирования, при которой некоторые этапы проектирования выполняет разработчик, а другие ЭВМ. Порядок проектирования следующий.

Выбирают тип транзистора (выполняет человек).

Выбирают режим работы транзисторов и проверяют безусловную устойчивость каскадов (человек и ЭВМ).

Рассчитывают число каскадов и выбирают структуру согласующих цепей (ЭВМ и человек).

Вычисляют значения элементов согласования (ЭВМ). Оптимизируются параметры выбранных согласующих цепей по критерию получения минимального коэффициента шума для первых

двух каскадов, по критерию получения максимальной равномерности усиления для последующих каскадов и т. д.

При исследовании транзисторного усилителя необходимо иметь его математическую модель. Для получения этой модели воспользуемся представлением транзистора и других элементов в виде четырехполюсника, заданного волновыми параметрами передачи, к которым легко перейти от -параметров с помощью стандартных формул [681. Такое представление позволяет достаточно просто получить модель всего усилителя в виде произведения Т-матриц его элементов. Следует учитывать при этом, что в месте перехода с линии с одним волновым сопротивлением на линию с другим волновым сопротивлением следует включать Т-матрицу «скачка» волновых сопротивлений [68]:

где

Если в месте «скачка» включено параллельное сопротивление то Т-матрица примет вид [68]

где

Рассмотренную методику применяют в тех случаях, когда разработчик не имеет доступа к комплексным программам синтеза усилителей на ЦВМ. Существует программа Compact [142]. Эта программа имеет банк данных, в котором представлены различные варианты согласующих схем с сосредоточенными или распределенными элементами. Имеется также банк данных транзисторов с указанием -параметров, шумовых параметров и т. п. Расчеты в основном ведутся по приведенным в данной работе формулам, причем согласование выполняют на минимум шума, заданную равномерность АЧX и т. д.

Метод оптимизации на ЭВМ элементов топологической схемы, которую предварительно выбрал разработчик, рассмотрен в работе [1351. Критерием оптимизации является минимум функции ошибок Е:

где — частота; — функция, определяемая как сумма веса усиления, коэффициента шума и коэффициентов отражения входа и выхода усилителя.