%Analog elektronik - Matlab hjälp
%Matlab exemplel för att kolla fasmarginal och slutna förstärkningen, samt
%beräkna slingpoler och titta på stegsvar mm.
%2-stegs förstärkare (ASGE-GE), före och efter kompensering

clear all; close all;

%%Definiera Data
VT=700*1e-3;
Bf1=200; %Kolla datablad!
Bf2=Bf1;
C1=100*1e-9; %Ersätter Cpi1_prim
C2=2.2*1e-9; %Ersätter Cpi2

%%Förstärkare
Rs=2000; %Källan är inte ideal
R_f=20000;
RL=2200;
AtINF=-R_f;%Asymptotiska förstärkningen

Ic1ab=(10*1e-3)/2; %Strömmen i ingångssteget
rpi_p=2*Bf1*VT/Ic1ab; %rpi_p=2*rpi
Ic2=5*1e-3; %Krav: max 100mV peak in --> max 1.1V peak ut, RL*Ic2>1,1V
rpi2=Bf2*VT/Ic2;
gm2=Ic2/VT;

%Rbias=150; %Dålig biasering med Rbias! (använd strömspegel) Rbias=0.7/Ic1ab ,Biaserar upp GE steget.
Rbias=0.7/Ic1ab
rpi2_new=rpi2*Rbias/(rpi2+Rbias)


%DC slingförstärkning och slingpoler:
ABnoll=-495;
P1=-1/(rpi2*C2);
P2=-((RL*(rpi_p+Rs)+R_f*(rpi_p+Rs)+(rpi_p*Rs))/((RL+R_f)*(rpi_p*C1*Rs)));

%%Är alla poler dominanta?:
w0_2p=(abs( (1-ABnoll)*P1*P2 ))^(1/2)
SummaP=P1+P2 %Summa slingpoler
SummaP_p=-sqrt(2)*w0_2p %Summa av systempoler (2st)
%Kolla att summaP > SummaP_p --> bara dominanta poler som kan flyttas till
%önskad position
n=-(w0_2p^2)/(sqrt(2)*w0_2p+P1+P2)


%%%%%%FREKVENSKOMPENSERING
%%Undersök fasmarginal före och efter kompensering:
s=zpk('s') %Definiera s

%Före kompensering: (Betraktas som ett system med två poler)
ABs=ABnoll/((1-s/P1)*(1-s/P2))
At=AtINF*(-1)*ABs/(1-ABs); %Slutna förstärkningen, icke kompenserad.

%%Implementera fantomnollan, undersök alla fall:
%Här tittar vi bara på Cph || R2
delta_Cph=10.09; %Effektivt om delta > 7
Cph=-1/(R_f*n)
%Cph=1.3*1e-9
AtINF_Cph=AtINF*( 1 - s/(AtINF*n) ) / (1 - s/n)

%%Efter kompensering för MFM med fantomnolla:
%%Cph || med R2:
ABs_n_Cph=ABnoll*(1-s/n)/((1-s/P1)*(1-s/P2)*(1-s/(delta_Cph*n)))
Atn_Cph=AtINF_Cph*(-1)*ABs_n_Cph/(1-ABs_n_Cph)


%%%%%%FIGURER
%Fasmarginal kollas "open loop", dvs frekvensen w0, där |AB(w0)|=1=0dB, före=ABs och efter=ABs_n kompensering
%(Bode-funktionen behöver ibland ett (-1).* pga 'Phase unwrap')
figure(1);bode((-1).*ABs,'b',(-1).*ABs_n_Cph,'k--');
title('Slingförstärkning: före och efter fantomnolla'); legend('AB(s)','AB_n Cph(s)','Location','Best')

figure(2);bode(At,'b',Atn_Cph,'k--'); hold on;
title('Den slutna förstärkningen, At'); legend('A_t','A_{tn,Cph}','Location','Best')

figure(3); step(At);hold on;step(Atn_Cph);
title('Stegsvaren före och efter kompensering')



%%%%%% HJÄLP FÖR ATT PLOTTA MÄTRESULTAT TILLSAMMANS (SAMMA FIGUR) MED SIMULERAD PRESTANDA (Kompenserat
%%%%%% och okompenserat)
% W_labbet=[frekvensvektor från labbet].*(2*pi);
% At_labbet_kompenserat_dB=[mätresultat]
% At_labbet_kompenserat_fas=[mätresultat]
%på samma sätt lägger för At_okompenserat
W=[1:100:1e6].*(2*pi);
[MAG_At, PHASE_At] = bode(At,W);
for k=1:length(W)
    dB_MAG_At(k)=20*log10(MAG_At(1,1,k));
    phase_At(k)=PHASE_At(1,1,k);
end
% semilogx(W,dB_MAG_At,'b', W_labbet, At_labbet_kompenserat_dB,'r', W_labbet,At_labbet_okompenserat_dB,'k');
% semilogx(W,phase_At,'b', W_labbet, At_labbet_kompenserat_fas,'r', W_labbet,At_labbet_okompenserat_fas,'k');
% %xlabel och ylabel för axlarna
% figure(4);
% semilogx(W,dB_MAG_At,'b');%hold on; ... lägg till mätresultat
% figure(5);
% semilogx(W,phase_At,'b');%hold on; ...lägg till mätresultat