ElectronicSolve v4.0
www.pspicelib.narod.ru
Аналитический расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе с малосигнальной
схемой замещения .

>	restart: with(plots): with(inttrans): #Digits:=20:

>	read  (`D:/PSPICE105/Maple_LIB/ElectronicSolver.m`); with(SolveNet);

$\left[\mathrm{ESolve},\mathrm{Gr1},\mathrm{Gr2},\mathrm{Gr3},\mathrm{PlotPole},\mathrm{PlotZero},\mathrm{PoleZero},\mathrm{`À\times Õ`},\mathrm{`À\times Õ\_Log10f`},\mathrm{`À\times Õ\_Logf`},\mathrm{`À\times Õ\_f`},\mathrm{`Ñïåöèôèêàöèÿ`}\right]$

На рис. 1 представлен усилитель на биполярном транзисторе. На рис. 2 он же, но транзистор заменен на малосигнальную схему замещения.
Такие задачи часто пытаются  решать в учебных целях студенты и преподавателями радиоэлектронных институтов. Однако даю 100%, что никто не справился бы с этой задачей, будь она задана в качестве типового расчёта. В своё время, когда я учился в Московском Энергетическом Университете, типовой расчет по ТОЭ я пересчитывал раз 7...10. Причина простая - описки, ошибки, сбой при нажатии кнопок калькулятора, потеря точности при цепочечных вычислениях (особо большие потери точности были, когда я пользовался логарифмической линейкой).
С тех пор я ненавижу ТОЭ, логарифмическую линейку, калькулятор и писанину от руки. Однако желание чего-нибудь посчитать по законам Ома осталось. Задачу пришлось решить в самом общем виде. Сочетание радиотехнического образования и увлечение вычислительной техникой принесло свои плоды. Была написана программа ElectronicSolve, в которой постепенно концентрируются все мои познания в области электротехники и электроники.

И так, предоставляю вам возможность увидеть полное и точное решение этой задачи.

На вход усилителя (рис. 1) подаётся напряжение амплитудой 1 В.
Требуется найти напряжение на выходе, в зависимости от частоты входного сигнала и построить график.

Рис. 1.

Рис. 2.

Аналитические расчеты

>	ESolve(EQ,`BJT/BJT-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);

$\mathrm{ElectronicsSolve\; V5.0\; www.pspicelib.narod.ru}$

Название проекта: BJT

Узловые напряжения:{VOUT, VINP, V1, V2, V3, V7, V5, V4, V6}

$\mathrm{`Îãðàíè÷åííàÿ`\; `ëèöåíçèÿ`},.9997662443$

$\mathrm{`Ñèñòåìà`\; `óðàâíåíèé`\; `ïî`\; `Êèðãîôôó`}$

$\left(\mathrm{V2}-\mathrm{V1}\right)s\mathrm{C1}-\frac{\mathrm{V1}-\mathrm{VINP}}{\mathrm{RG}}$

$-\frac{\mathrm{V2}-\mathrm{V3}}{\mathrm{Rb}}-\frac{\mathrm{V2}-\mathrm{V0}}{\mathrm{R2}}-\frac{\mathrm{V2}-\mathrm{V0}}{\mathrm{R1}}-\left(\mathrm{V2}-\mathrm{V1}\right)s\mathrm{C1}$

$\left(\mathrm{V6}-\mathrm{V3}\right)s\mathrm{Cbc}+\frac{\mathrm{V2}-\mathrm{V3}}{\mathrm{Rb}}-\frac{\mathrm{V3}-\mathrm{V4}}{\mathrm{Rbe}}-\frac{\mathrm{V3}-\mathrm{V6}}{\mathrm{Rbc}}-\left(\mathrm{V3}-\mathrm{V4}\right)s\mathrm{Cbe}$

$\left(\mathrm{VOUT}-\mathrm{V7}\right)s\mathrm{C3}+\frac{\mathrm{V6}-\mathrm{V7}}{\mathrm{Rc}}-\frac{\mathrm{V7}-\mathrm{V0}}{\mathrm{R3}}$

$\frac{\mathrm{V4}-\mathrm{V5}}{\mathrm{RE}}-\frac{\mathrm{V5}-\mathrm{V0}}{\mathrm{R4}}-\left(\mathrm{V5}-\mathrm{V0}\right)s\mathrm{C2}$

$\frac{\mathrm{V3}-\mathrm{V4}}{\mathrm{Rbe}}+\left(\mathrm{V3}-\mathrm{V4}\right)s\mathrm{Cbe}+\frac{\mathrm{V6}-\mathrm{V4}}{\mathrm{Rce}}-\frac{\mathrm{V4}-\mathrm{V5}}{\mathrm{RE}}+\frac{B\left(\mathrm{V3}-\mathrm{V4}\right)}{\mathrm{Rbe}}$

$\frac{\mathrm{V3}-\mathrm{V6}}{\mathrm{Rbc}}-\frac{B\left(\mathrm{V3}-\mathrm{V4}\right)}{\mathrm{Rbe}}-\left(\mathrm{V6}-\mathrm{V3}\right)s\mathrm{Cbc}-\frac{\mathrm{V6}-\mathrm{V7}}{\mathrm{Rc}}-\frac{\mathrm{V6}-\mathrm{V4}}{\mathrm{Rce}}$

$-\frac{\mathrm{VOUT}-\mathrm{V0}}{\mathrm{RL}}-\left(\mathrm{VOUT}-\mathrm{V7}\right)s\mathrm{C3}$

$\mathrm{`Íàéäåíû`\; `ðåøåíèÿ`\; `äëÿ`:}$

$\left\{\mathrm{V4},\mathrm{V5},\mathrm{V3},\mathrm{V6},\mathrm{VOUT},\mathrm{V7},\mathrm{V1},\mathrm{V2}\right\}$

>	VOUT:=VOUT;

>	Спецификация(DC,DC,RLC);

"Спецификация проекта: BJT"

RG := .1e4, "1K"

R3 := .22e4, "2.2K"

RE := .1, "0.1"

Cbc := .35e-11, "3.5p"

Rb := 30, "30"

R2 := .56e4, "5.6K"

Rbe := 533, "533"

R4 := 300, "300"

Rbc := .1e7, "1MEG"

Cbe := .127e-9, "127p"

RL := .82e4, "8.2K"

R1 := .33e5, "33K"

C1 := .10e-7, "10n"

C3 := .68e-7, "68n"

Rc := 2.4, "2.4"

Rce := .26e5, "26K"

C2 := .68e-7, "68n"

"DC источник"

Vinp := 1

"B*(V3-V4)/Rbe:=Q1"

>

B:=55:

>	#solve(B*(-V3+V4)/Rbe,V3);

>	VOUT:=VOUT;

$\mathrm{VOUT}:=\frac{.2848720905e-13s^5-.3240076696e13s^2-66128020.93s^3+.2271174976e-2s^4}{.1765987078e17s+.2956632727e-9s^5+.2349701174e20+.8512883123e12s^2+1369992.674s^3+.3007582441s^4}$

>

>	АЧХ_Logf(VOUT,1,100e6,"Рис. 1. АЧХ усилителя на биполярном транзисторе");

>	АЧХ_f(VOUT,0,10e6,"Рис. 2. АЧХ усилителя на биполярном транзисторе");