employee from 01.01.2009 until now
Angarsk, Irkutsk region, Russian Federation
Various classical methods are often used to analyze analog electronic circuits. It is proposed to use matrix methods of mathematical modeling, which allow using computational tools to obtain fast re-sults with acceptable accuracy. As an example, a scheme of an active second-order electronic filter based on an operational amplifier is proposed
design, modeling, electronics, circuit engineering, matrix methods
При проектировании электронных схем разработчики часто сталкиваются с задачами расчёта вторичных параметров или определения целевых функций, что требует хороших знаний основ схемотехники и методов решения систем линейных и нелинейных уравнений [1]. Аппарат математического моделирования позволяет использовать для решения этих задач специализированное программное обеспечение и вычислительные средства. Наиболее эффективными методами, которые успешно себя зарекомендовали при анализе и проектировании электронных устройств, являются матричные. Пример использования таких методов применительно к пассивным электронным устройствам показан в [2].
Зачастую на практике перед проектировщиками появляется необходимость разработки схем, содержащих активные элементы или целые устройства, характеризующиеся передаточными свойствами. Это могут быть, например, усилители или преобразователи электрических сигналов. Такие устройства также могут подразделяться на линейные и нелинейные в диапазонах рабочих сигналов.
В качестве основного критерия при проектировании таких схем может выступать целевая функция, для которой необходимо проводить анализ чувствительности, статистический анализ, оптимизацию допусков и анализ переходных процессов.
В качестве примера предложена схема линейного активного фильтра второго порядка на операционном усилителе (рисунок 1). В качестве целевой функции предлагается использовать передаточную функцию.
Рисунок 1 – Схема активного электронного фильтра второго порядка
Для проведения анализа фильтра (рисунок 1) предложено использовать обобщенный метод узловых потенциалов и составления на его основе матрицы проводимости схемы, из которой при помощи вычислительных средств можно определить передаточную функцию.
1. Alekseev, O.V. Avtomatizaciya proektirovaniya radioelektronnyh sredstv: Ucheb. posobie dlya vuzov / O.V Alekseev, A.A. Golovkov, I.Yu. Pivova-rov i dr.; Pod red. O.V. Alekseeva. – M. : Vysshaya shkola, 2000. – 479 s., il.
2. Pudalov, A. D. Primenenie matrichnyh metodov dlya analiza i sinteza elektronnyh shem / Anufriev E. A., Mazur V. G., Pudalov A. D. // Vestnik Angar-skogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. – 2023. – № 17. – S. 205–209.
