Компьютерный анализ электрической схемы мощного широкополосного усилителя для системы подавления поперечных колебаний пучка LCH. Е. Горбачев, В. Мельников (ОИЯИ), W.Hofle (CERN)

Параметры усилителя Амплитуда сигнала между пластинами дефлектора: ± 7.5 kVАмплитуда сигнала между пластинами дефлектора: ± 7.5 kV Полоса усиления -3dB: 3kHz-1MHzПолоса усиления -3dB: 3kHz-1MHz Плавный спад усиления -6dB/октава до 20 MHzПлавный спад усиления -6dB/октава до 20 MHz Отсутствие паразитных резонансов до 20MHz (60MHz?)Отсутствие паразитных резонансов до 20MHz (60MHz?) Задачи моделирования: Выбор оптимальной схемы Выбор оптимальной схемы Расчет элементов схемы для достижения параметров Расчет элементов схемы для достижения параметров Анализ нелинейности схемы, устойчивости, параметров Анализ нелинейности схемы, устойчивости, параметров источников питания источников питания

Схема усилителя. Тетрод RS2048-CJ Резисторы Входной канал Схема накала Дефлектор и фидер Источники питания

Эквивалентная схема тетрода В общем случае: Создание модели - адекватное моделирование источников тока: используя S, Ri, µ 21 используя номограммы токов

Моделирование источника анодного тока Упрощенные модели: Vanode мало, Vscreen мало Vanode велико, Vscreen мало

Моделирование источника анодного тока Вычисление Ianode для произвольного Vanode2

Ianode Iscreen Icontrol V(g,c) Vanode Vscreen=800 Токи контрольной и экранной сеток вычисляются аналогично: Iscreen не имеет напряжения отсечки Icontrol зависит только от V(g,c), V(g2,c)

W=10kWW=10kW Wпик=20kWWпик=20kW R 0 =2x360R 0 =2x360 Моделирование анодных резисторов Эквивалентная схема нагрузки f

Расчет схемы АЧХ ФЧХ Частотный анализ: Определение оптимальной полосы -> величина анодных резисторов Исследование паразитных резонансов в рабочей полосе

Временной анализ РасчетИзмерения Оптимизация рабочей точки для достижения заданных параметров Определение коэффициента гармоник Определение параметров источников питания

Заключение Сравнение результатов расчета и измерений показывает адекватность модели как во временном анализе так и в частотном.Сравнение результатов расчета и измерений показывает адекватность модели как во временном анализе так и в частотном. Расчет более сложной схемы - каскод.Расчет более сложной схемы - каскод.