[發(fā)明專利]一種放大電路失真分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011087701.5
• 申請日: 2020-10-01
• 公開（公告）號: CN112269117A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丘嶸
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R23/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其為一種放大電路失真分析方法，包括以下步驟：A、建立放大電路模型；B、建立定性網(wǎng)絡(luò)模型；C、仿真模擬：選擇需要注入故障的元器件，將其作為故障源節(jié)點(diǎn)，啟動放大電路模型，待所有節(jié)點(diǎn)狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定后，利用仿真軟件輸出波形圖；D、比對及判斷：將存在故障的輸出波形與正常的輸出波形中的Q點(diǎn)進(jìn)行比對，判斷該放大電路失真的節(jié)點(diǎn)位置和具體原因：①飽和失真、②截止失真。本發(fā)明通過在仿真軟件建立放大電路模型和定性網(wǎng)絡(luò)模型，并采用定性推理和波形比對相結(jié)合的方式，系統(tǒng)化、精確化地分析出放大電路的故障點(diǎn)和故障原因，從而有效地提高了放大電路失真的分析效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種放大電路失真分析方法。

背景技術(shù)

放大電路，又稱為放大器，是使用最為廣泛的電子電路之一、也是構(gòu)成其他電子電路的基礎(chǔ)單元電路。其運(yùn)行原理就是將輸入的微弱信號(即變化的電壓、電流等)放大到所需要的幅度值且與原輸入信號的變化規(guī)律保持一致，也就是進(jìn)行不失真的放大，如此才有意義。其本質(zhì)是能量的控制和轉(zhuǎn)換，而根據(jù)輸入回路和輸出回路的公共端不同，放大電路可分為共射放大電路、共集放大電路、共基放大電路這三種基本形式。

對于放大電路而言，電壓放大倍數(shù)、輸入電阻及輸出電阻是其三個主要性能指標(biāo)，與此三者相關(guān)的晶體管發(fā)生故障時，均會導(dǎo)致電路失真，而這種失真又可分為飽和失真、截止失真這兩種。現(xiàn)有的放大電路失真用分析方法，通常采用定量推理、逐一檢測的方式，操作量大、容易發(fā)生遺漏，同時檢測結(jié)果不夠直觀，綜合而言，不利于快速分析得出放大電路失真的故障源點(diǎn)及故障原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種放大電路失真分析方法，具備系統(tǒng)化、精確化以及高效化的優(yōu)點(diǎn)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種放大電路失真分析方法，包括以下步驟：

A、建立放大電路模型：在仿真軟件中，將放大電路模型層次化分解為電路系統(tǒng)層、功能模塊層、元器件層，理清各元器件之間的物理連接關(guān)系、各模塊的功能邏輯連接關(guān)系，并繪制放大電路模型的三層網(wǎng)絡(luò)功能邏輯連接圖，最后輸入仿真軟件中，構(gòu)建放大電路模型；

B、建立定性網(wǎng)絡(luò)模型：①直接替換放大電路模型中的相應(yīng)元器件，并保持原有物理連接關(guān)系不變，用有向邊表示該元器件層的定性網(wǎng)絡(luò)中的故障信號流向，建立功能模塊級定性網(wǎng)絡(luò)，②用功能模塊級定性網(wǎng)絡(luò)替換放大電路模型中相應(yīng)的功能模塊，用邏輯節(jié)點(diǎn)表示不同功能模塊之間的邏輯連接關(guān)系，用有向邊表示該功能模塊層定性網(wǎng)絡(luò)中的故障信號流向，最后構(gòu)成放大電路模型的定性網(wǎng)絡(luò)模型；

C、仿真模擬：選擇需要注入故障的元器件，將其作為故障源節(jié)點(diǎn)，啟動放大電路模型，待所有節(jié)點(diǎn)狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定后，利用仿真軟件輸出波形圖；

D、比對及判斷：將存在故障的輸出波形與正常的輸出波形中的Q點(diǎn)進(jìn)行比對，判斷該放大電路失真的節(jié)點(diǎn)位置和具體原因：①飽和失真、②截止失真。

優(yōu)選的，所述步驟A中放大電路模型包含電阻、電容、穩(wěn)壓器、晶體管、變壓器、基本放大電路、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路以及基本運(yùn)算電路。

優(yōu)選的，所述步驟C中，當(dāng)同時存在多個故障源節(jié)點(diǎn)時，不同屬性的故障信號之間互不傳播、互不影響。

優(yōu)選的，所述步驟D-①飽和失真指的是Q點(diǎn)過高，在輸入信號正半周靠進(jìn)峰值的某段時間內(nèi)，晶體管進(jìn)入飽和區(qū)，導(dǎo)致集電極動態(tài)電流產(chǎn)生頂部失真，集電極電阻上的電壓波形隨之產(chǎn)生同樣的失真，又由于輸出電壓與集電極電阻上的電壓變化相位相反，導(dǎo)致輸出波形產(chǎn)生底部失真。