Теория электрических цепей |
Тема 16. Проблема синтеза линейных электрических цепей |
назад | оглавление | вперёд |
16.4. Чувствительность характеристик электрических цепей
Предположим, что каким-то образом синтезирован четырехполюсник. Его характеристики (частотные, или временные) выражаются через его элементы. Например, на рис. 16.2 показана простейшая схема фильтра.
Его операторная передаточная функция имеет вид Квадрат модуля передаточной функции Как видно, характеристики цепи зависят от параметров ее элементов. В процессе производства и эксплуатации радиоэлектронных устройств значения параметров элементов неизбежно отличаются от расчетных значений, что приводит к изменению их характеристик. Изменения характеристик должны быть такими, при которых работа устройства не нарушается. Поэтому, чем меньше изменения характеристик при одном и том же отклонении величин параметров элементов, тем лучше это устройство. Для оценки влияния изменений характеристик устройств к изменению параметров элементов вводится понятие чувствительности. Пусть хi i-й элемент (параметр) цепи, а F(хi) – характеристика, зависящая от этого элемента. Чувствительностью некоторой характеристики F(хi) к изменению некоторого параметра хi называется предел отношения относительного изменения функции к относительному изменению параметра: Например, чувствительность АЧХ цепи |H(j)| к изменению какого-либо параметра цепи xi имеет вид Кроме чувствительности временных и частотных характеристик в теории цепей рассматриваются также чувствительность полюса и добротности полюса к изменению (параметров) элементов. Для операторной передаточной функции (16.14) полюсы определяются выражением Здесь предполагается, что полюсы являются комплексно-сопряженными числами. На рис. 16.3 показано положение этих полюсов на комплексной плоскости. Добротностью полюса называют отношение его модуля (расстояние от полюса до начала координат) к удвоенной вещественной части: Интересно, что добротность полюса совпадает с добротностью контура на резонансной частоте (см. (4.25)). В предельных случаях, когда полюс находится на мнимой оси, то Q = , а когда на вещественной оси – Q = 0,5. Чувствительность k-го полюса определяется как Чувствительность добротности полюса вычисляется по формуле Исследование чувствительности при синтезе цепей помогает создать цепь, характеристики которой наименее подвержены воздействию различных дестабилизирующих факторов (например, температуры, влажности, старения элементов и др.). |
назад | оглавление | вперёд