[發明專利]振蕩器內部動態信號源閉環仿真方法

無效

• 申請號: 200910058535.3
• 申請日: 2009-03-09
• 公開（公告）號: CN101504684A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 周世惕
• 申請（專利權）人: 周世惕
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種仿真方法，特別是一種振蕩器內部動態信號源閉環仿真方法。

背景技術

電路仿真方法，指通過軟件工具對電路元器件參數的計算來模仿、預測真實電路工作行為或指標的方法，仿真的結果用于分析特性或者指導生產。

現有的振蕩器仿真方法基本上有兩種，反饋放大器方法和負阻放大器方法。

兩個仿真方法使用的判據不同。反饋放大器法用反饋環路開環下的判據判斷振蕩器的仿真成功與否。其判據是：在振蕩頻率上，反饋環路開環下的傳輸增益略大于1，傳輸相位約為0(相位斜率為負)。負阻放大器方法的判據是：在振蕩頻率上，放大器有源電路輸入端口阻抗的反射系數大于1，即端口阻抗要保持一定的負阻。之所以有兩套仿真方法，是因為負反饋放大器法原理不涉及負阻，負阻放大器法原理(單端口網絡負阻原理)不涉及傳輸特性，兩種原理沒有融合。

不幸的是，現有的振蕩器仿真方法從嚴格意義上講不是仿真振蕩器，而是仿真放大器，或者只是憑經驗設置振蕩器元件參數的初始值，它們不能在原理上正確地設置振蕩器閉環下的電路條件，因此不能在閉環條件下模擬每個元件的貢獻和調節元件參數間的配合以適應仿真振蕩器的判據。并且，現有的仿真方法還沒有振蕩器仿真的正確、充分的判據。因此，當電路結構變化和元器件參數異常時，原有的經驗就會失靈，當電路停止工作時，設計、調試人員就會不知所措。

振蕩器是一種特殊的電路，它不需要外部輸入信號就可以輸出交變信號，從外部看是個只有輸出的單端口有源網絡，任何外部影響的介入，例如外部信號源和測試源的介入，都將改變其工作狀態和輸出，使得仿真和測量結果從原理上就不可靠。

但是任何電路的仿真從原理上又必須要有仿真信號源的參予，而現有的仿真方法使用的都是外部信號源，這就使振蕩器的仿真陷入困境，這是現有的仿真方法不能從原理上模擬振蕩器的全部條件和無法實現真正意義上的閉環仿真的重要原因。

發明內容

鑒于上述振蕩器仿真方法存在困境的現狀，本發明的目的是提供一個與現有仿真方法不同的振蕩器內部動態信號源閉環仿真方法。該方法包括仿真系統的結構、仿真步驟、仿真判據和仿真算法，其特征在于：

A

所述的仿真系統由內部信號源、具有負阻和傳輸特性的多端口電路網絡構成，內部信號源，即內源，由電動勢源和內阻串聯、或者由電流源和內阻并聯構成，內源的內阻為變量，內源與普通信號源的表現形式相同；

B

所述的仿真系統的結構分傳輸特性仿真結構、凈阻特性仿真結構和節點阻抗特性仿真結構：

b.1傳輸特性仿真結構

傳輸特性仿真結構由上述任一類型內源串聯接入振蕩電路任一諧振元件支路，或者并聯在振蕩電路任一諧振元件電路上，并且在振蕩電路輸出端接入接收機所構成；

b.1.1諧振元件接地時

內源串聯接入該諧振元件與地之間或者并聯在該諧振元件上；

b.1.2諧振元件不接地時

引入理想變壓器輔助：原、次邊聯接可以互換，原邊和次邊各側兩端點的聯接也可以互換，理想變壓器的次邊串聯接入該諧振元件支路或者并聯在該諧振元件上，理想變壓器的主邊一端接地、另一端接內源；

b.2凈阻特性仿真結構

在b.1傳輸特性仿真結構的基礎上，將內源的電動勢源短路后或者電流源開路后剩下源內阻，在原振蕩電路其他端口恢復原端口阻抗，將內源內阻與諧振元件串聯或者并聯聯接后的對外端點以外的其他所有元器件放入一個黑箱，將黑箱外與上述內源和諧振元件對外聯接的引線作為黑箱等效元件Zx的引線；

b.2.1凈阻特性的等效串聯回路結構

內源內阻、與內源內阻串接的諧振元件、Zx三者串聯，形成回路凈阻的等效回路；

b.2.1.1回路凈阻的等效回路接地時

將Zx以外的接地元件對地開路，在開路端接入Z參數測試源；

b.2.1.2回路凈阻等效回路不接地時

將等效回路的任一元件一端開路，用理想變壓器的次邊聯接開路兩端點，主邊的一端接地、另一端接Z參數測試源；

b.2.2凈阻特性的等效并聯電路結構

諧振元件、內源內阻、Zx三者并聯形成并聯凈阻的等效電路；

b.2.2.1并聯凈阻等效電路接地時

Z參數測試源并聯在b.2.2的等效電路上；

b.2.2.2并聯凈阻等效電路不接地時

理想變壓器的次邊并聯在b.2.2等效電路上，主邊的一端接地、另一端接Z參數測試源；

b.2.3用并聯仿真結構仿真等效串聯回路的凈阻