4. Анализ методом «Монте-Карло» в программе OrCAD

Данный метод заключается в том, что выводится много возможных графиков АЧХ, по которым определяется предел варьирования коэффициента усиления. В данном методе будем использовать ту же схему, что и в прошлом пункте. После моделирования схемы и анализа получаем следующие графики:

Рис.5 Возможные графики АЧХ при разбросе номиналов

Рассчитаем варьирование коэффициента усиления в программе OrCAD. Для этого построим гистограмму.

Рис.6 Гистограмма распределения возможных коэффициентов усиления

По гистограмме распределения видно, что программа OrCAD выдавала случайные значения параметров по нормальному закону распределения. Исходя из этого, примем коэффициент для нормального распределения k=6;

так как:

то отсюда найдем отклонение

k-реальное рассеяние коэффициента усиления.

-допуск для коэффициента усиления.

К_т-коэффициент точности

Отсюда запишем получившийся коэффициент с допуском:

Ku = 97,9 ± 25,11

Данный метод показал, что выбранные элементы полностью обеспечивают нужный Ku.

5. Анализ ширины полосы пропускания УНЧ при вариациях номиналов элементов методом Монте-Карло

Исследуем изменение полосы усиления УНЧ при вариациях параметров элементов. Для этого проведем анализ Монте-Карло в программе OrCad с построением гистограммы распределения частоты среза. Изменение параметров элементов для данного усилителя с данными характеристиками в большей степени влияет на нижние частоты. Поэтому во внимание принимаем область нижних частот:

Рис. 8 АЧХ с гистограммой распределения частоты среза (нижняя частота полосы пропускания УНЧ по уровню 3 дБ)

Рассчитаем отклонение частоты среза (fн):

Коэффициент для нормального распределения k=6;

найдем отсюда отклонение

Тогда разброс fн выглядит:

fн=(6 ± 1,88) Гц

Из данного рисунка видно, что изменение параметров схемы приводит к изменению полосы пропускания и сдвигу частоты среза.

предел варьирование коэффициент усиление