تقویت‌کننده کم‌نویز (Low-Noise Amplifier)

این مثال یک مدار تقویت‌کننده صوتی کم‌نویز معمولی را نشان می‌دهد. مقاومت R2 فیدبک منفی را فراهم می‌کند تا بهره کلی تقویت‌کننده پایدار شده و از بهره انتقال مستقیم حلقه باز ترانزیستور مستقل باشد. بهره مدار تقریباً به‌طور معادل با فرمول (R1 + R2) / R1 = 101 تعریف می‌شود. شبیه‌سازی نشان می‌دهد که مدار چند ثانیه زمان می‌برد تا به نقطه عملیاتی پایدار خود برسد و در ابتدا خروجی دچار قطع (clipping) می‌شود. ورودی u و خروجی y برای پشتیبانی از خطی‌سازی در نظر گرفته شده‌اند.

این مدل می‌تواند برای به‌دست آوردن پاسخ فرکانسی سیستم استفاده شود. گزینه “Start simulation from steady state” در بلاک Solver Configuration باید تنظیم شود تا اطمینان حاصل شود که مدل حول نقطه عملیاتی معین خود خطی‌سازی شده است. دستور MATLAB® linmod برای خطی‌سازی مدل قابل استفاده است.

اگر Simulink Control Design را دارید، مدل LowNoiseAmplifier را باز کنید. در تب Apps، زیر بخش Control Systems، روی Model Linearizer کلیک کنید. در Model Linearizer، در تب Linear Analysis، در بخش Linearize، روی Bode کلیک کنید. نقاط خطی‌سازی با راست‌کلیک روی یک خط Simulink و انتخاب گزینه Linearization Points تعریف می‌شوند.

مدل:

نتایج شبیه‌سازی از ثبت‌نام Simscape

این نمودار ولتاژهای تقویت‌کننده و خازن‌ها را نشان می‌دهد. بهره مدار حدود 100 است. برای مقایسه بصری، زیرنمودار تقویت‌کننده تنها آخرین 10 دوره شبیه‌سازی را نمایش می‌دهد. به دلیل شارژ شدن خازن‌ها که در زیرنمودار خازن‌ها نمایش داده شده است، مدار چند ثانیه طول می‌کشد تا به نقطه عملیاتی پایدار خود برسد.

پاسخ فرکانسی