Фактические расчеты схемы

Для нахождения указанных токов и напряжения методом узловых потанциалов необходимо разделить расчёт на следующие этапы:

Пронумеровать узлы схемы и выбрать нулевой узел («земля»). Обозначив направления втекающих и вытекающих токов для каждого узла схемы. Схема представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Схема усилителя с обозначенными узлами

Составить систему уравнений согласно методу узловых потенциалов:

[15]

Выразить узловые токи через напряжения и сопротивления подключенных элементов:

[16]

Данное уравнение можно привести к виду:

[17]

Определить комплексные значения индуктивностей и емкостей для заданной частоты входного сигнала. Под номером 18 и 19 представлены формулы для расчётов данных величин.

[18]

[19]

Нахождение комплексных значений индуктивности и ёмкости представлены в формулах 20 и 21.

[20]

[21]

Далее необходимо решить систему уравнений определив тем самым комплексную амплитуду искомого напряжения.

[22]

Данная система уравнений была решена с помощью интернет калькулятора комплексных чисел. Рассчитанные значения представлены в формулах 23 и 24. [5]

[23]

[24]

На основании полученного комплексного значения напряжения усилителя по формулам 25 и 26 определяем его амплитуду и фаз.

[25]

[26]

Данные полученные в ходе тестирования схемы в системе ADS представлены на рисунке 6.

Рисунок 6 – Данные полученные в системе ADS

Данные полученные в ходе ручного расчёта и с помощью системы ADS сошлись, что означает что задача решена правильно.

4 Расчёт характеристик усилителя класса А на биполярном транзисторе