Современная электроника №9/2021

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 35 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2021 Рис. 3. Результаты анализа «Расчёт рабочей точки» окрестности рабочей точки пользова- телю предлагаются два независимых способа. Первый – на основе расчё- та собственных частот схемы, вто- рой – на основе критерия Михайлова. Результат анализа – вывод об устой- чивости схемы, построение годографа Михайлова, вывод таблицы собствен- ных частот схемы. Пользователь также имеет возможность построить график годографа Михайлова в заданном про- извольном диапазоне и принять реше- ние об устойчивости схемы самосто- ятельно. В дополнение к этому система SimOne обладает инструментами, упрощающими моделирование и ана- лиз схемы – «щуп», «метка измерения», «тюнер». Обеспечена возможность создания фильтров, реализовано зада- ние сигналов через графическую обо- лочку. Есть возможность выгрузки гра- фиков в формат Excel, Matlab, Maple, Текстовый, WAV, PWL, Touchstone, Freq. Библиотека SimOne содержит свыше 30 тысяч моделей электрон- ных компонентов, включая около 500 моделей отечественных произ- водителей. Практический пример схемотехнического моделирования в SimOne Процесс схемотехнического моде- лирования рассмотрим на примере усилителя с частотной коррекцией, используемого при воспроизведе- нии аудиозаписей. По результатам моделирования и внесения изме- нений в параметры электрической схемы получим требуемые частот- ные характеристики и коэффици- ент усиления. В рамках примера средствами Delta Design SimOne решим следующие зада- чисхемотехническогомоделирования– расчёт статического режима, расчёт переходных процессов и построение частотных характеристик. Также про- ведем анализ устойчивости проектиру- емой схемы. В проектируемом усилителе будем использовать частотную коррекцию RIAA(рис. 1), как общепринятый стан- дарт. Таким образом, АЧХ проектируе- мого усилителя должна соответство- вать кривой RIAA (синяя кривая на рис. 1). В данной статье не будем рассма- тривать подробно разработку схемы электрической. Вместо этого исполь- зуем распространённую схему на двух операционных усилителях с необходи- мой «обвязкой» (рис. 2). Создадим схему средствами схемотехнического редак- тора Delta Design. Проектируемый усилитель предна- значен для усиления и коррекции сиг- нала с магнитных головок, у которых выходное напряжение соответствует 5 мВ, коэффициент усиления на часто- те 1 кГц должен быть около 200. Чтобы обеспечить линейную характеристи- ку на выходе, АЧХ усилителя должна компенсировать частотную характе- ристику звукозаписи (красная кривая на рис. 1). Выставим параметры источников питания GB1 и GB2, на вход усилите- ля подадим синусоидальный сигнал с амплитудой 5 мВ и частотой 1000 Гц. Расчёт статического режима Проверим схему на работоспособ- ность. Используем режим SimOne «Рас- чет рабочей точки». В меню SimOne выберем «Новое моделирование» -> «Рабочая точка». Результат модели- рования представлен на рис. 3. Расчёт рабочей точки ошибок не выявил, сле- довательно, схема работоспособна. Анализ переходных процессов Далее проверим сигнал на выходе – цепь OUT, резистор R8. Используем ана- лиз переходных процессов. Выбираем в менюSimOne – «Новое моделирование» -> «Анализпереходныхпроцессов». Время анализа установимс 0 с до 0,02 с. Резуль- таты анализа представлены на рис. 4. В начале графикамывидимстабилизацию работысхемы, далее–ровная синусоида.