Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Вопросы технологии машиностроения и радиотехники [сборник статей]

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
6.37 Mб
Скачать

для выбора ключей дешифратора). Под воздействием высокого уровня напряжения на одном из плеч триггера младшего разря­ да счетчика вырабатывается разрешающий сигнал для одного из двух входов усилителя воспроизведения. Генератор тактовых импульсов вырабатывает серии сигналов, управляемые счетчиком и задающие цикл работы пульта, аналогичный циклу реального устройства ПЗУ.

Электрическая принципиальная схема пульта состоит из счет­ чика на 5 разрядов и дешифратора на 16 выходов, узла воспроиз­ ведения, узла управления и синхронизации, а также узла сигна­ лизации и питания. Питание^схемы осуществляется от источников постоянного напряжения . —27 е; —6,3 в; +6,3 в, принятых в АСВТ. Пульт выполнен на стандартных логических блоках си­ стемы АСВТ.

В счетчике использованы основные и дополнительные триг­ геры как это необходимо при использовании потенциальных эле­ ментов. Со стандартного диодного дешифратора импульсы пода­ ются на инверторы, обеспечивающие нагрузку в 12 стандартных входов. Инверторы работают на специальные ключи БКл—8, по­ зволяющие пропускать ток до 200 ма. Импульс тока генератора может достигать величины 200 ма. Ток в кодовом проводе равен 45 ма, что при 30—витковой вторичной обмотке трансформатора обеспечивает ток 0,45 ма при нагрузке 20 ом входного сопротив­ ления усилителя. Частота возбуждения блоков памяти равна 330 кгц. Длительность импульса с усилителя воспроизведения типа БУВ—ЗБ равна примерно 2 мксек, амплитуда — « —6,3 в». Схема объединения выходов усилителей БУВ (схема формирова­ ния сигнала «Ошибка») построена ца стандартах диодных бло­ ках БД—3 и инверторах типа БИ—3. Генератор импульсов соб­ ран на трех инверторах и двух элементах блока линий задержек, соединенных в кольцо.

В заключение следует отметить, что действующий макет пуль­ та с автоматизацией процесса проверки носителей информации постоянных запоминающих устройств позволили сократить вре­ мя проверки одного носителя примерно в 50 раз. Последнее под­ тверждает целесообразность использования способа сравнения информации проверямого блока памяти с эталонным при проек­ тировании устройств, аналогичных рассмотренному в настоящей работе.

ЛИТЕРАТУРА

' 1. Агрегатная система средств вычислительной техники, ЦНИИТЭИ при­ боростроения, М.-, 1968.

2. М е д в е д е в В. А. Устройство для проверки, блоков памяти посто

ного

запоминающего устройства, Сб. науч. трудов, ВПИ, выпуск 9, г.. Влади­

мир,

1970. .

,

г

1.3р

/

УРЯДОВ А. А.

РЕАКЦИЯ СОВМЕСТНОЙ СИСТЕМЫ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ

И ВНЕШНЕЙ СИНХРОНИЗАЦИИ НА ИЗМЕНЕНИЕ ФАЗЫ ЭТАЛОННОГО СИГНАЛА

Рассматривается линейная модель совместной си­ стемы фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ и внеш­ ней синхронизации. По величине шумовой полосы опре­ деляются фильтрующие свойства совместной системы. Библ. 3.

В реальных системах фазовой автоподстройки частоты поми­ мо действия на подстраиваемый генератор петли автоподстройки имеет место проникновение эталонного сигнала по высоко­ частотным цепям в колебательную систему подстраиваемого ге­ нератора. В данном случае имеет место внешняя синхронизация подстраиваемого генератора эталонным сигналом, действующая совместно с системой фазовой автоподстройкй частоты.

Совместной действие ФАПЧ и внешней синхронизации ис­ следовалось в работах [1]; [3], в которых выведено основное уравнение совместной системы, а также оценена длительность переходных процессов.

В настоящей работе оценим фильтрующие свойства совмест­ ной системы фазовой автоподстройки частоты и внешней синхро­ низации, в петле обратной связи которой имеется интегрирую­ щий фильтр.

Как указывалось в [1], совместная система ФАПЧ и внешней синхронизации эквивалентна системе ФАПЧ в петле обратной связи который стоит пропорционально — интегрирующий фильтр.

Параметры эквивалентной системы ФАПЧ определяются сле­ дующими выражениями:

К — операторный коэффициент передачи пропорционально — интегрирующего фильтра

 

Кз{р)=тт ^ т ;

• (1)

й — полоса удержания эквивалентной системы ФАПЧ

 

где:

й?э ==■.Й^+

йи,;

(2)

Qbd

/

 

v

<3)1

m == г-— ™-------- : :

 

&ВВ+

 

 

Из [2 }'известно,

что-передаточная функция системы' ФА<ПЧ

определяется как-!i

| НО

; .

■■■■•. •■•п■

9*

131

U7i(p) =

 

1

l

(4)

1+

P

 

 

 

 

 

 

 

®дэКэ(р) cos Фет

Заменяя оператор p на /со, получим комплексную передаточ­ ную функцию девиации фазы системы Wi (/<b), модуль которой будет соответствовать частотной характеристике системы

V {1 + т2 [т- Т\ - Ту Гсу(1 -

от)] р + у2 г су [1 ■ •т7,:2у212

Wi (Jw)\ =

■И’

(Усу + пгТу)V2

(1 — у 2ТуТ су)2 +

(5).

где:

Тсу = cos~ Фст>

Qy + QBB

Ту — Т (Q y + Q BB).

Шумовая полоса системы, которая определяет фильтрующие свойства при малых (по уровню) флуктуациях эталонного сиг­ нала, определяется по формуле, известной из [2]

Л/\„ -

,2я

J |W (/ар da>=

 

2 ^Уэ

 

1

+

т2Т£1Уэ cos фст

(6 )

Фст

1

+

mTQy3 cos фст

Интересно отметить, что минимум величины шумовой полосы совместной системы ФАПЧ и внешней синхронизации наблюда­

ется при соотношении полос синхронизации и удержания равном

1

тл

Г2(йу+йвв)2 + Т (Qy+ Явв)

Т (Qy + QBB)

, + Qy

Это значит, что подбирая оптимальным образом параметры совместной системы ФАПЧ и внешней синхронизации можем обе­ спечить минимум величины шумовой полосы, которая значи­ тельно меньше шумовой полосы системы ФАПЧ с интегрирую­ щим фильтром в петле обратной связи.

Например, при параметрах системы ФАПЧ:

Т = К)-5 сек;

Яу— 5-106гц

и оптимальном значении величины полосы синхронизации равной

^вво = 6 - 105 гц

•Д1ум.овая полоса совместной системы ФАПЧ и внешней син­ хронизации, определяемая выражением (6) равна

132

AFm= 0,66-106 гц

Шумовая полоса системы ФАПЧ при выбранных параметрах равна

^■^шфапч = — ^ = 2,5 •10е

т. е., примерно в четыре раза шумовая полоса совместной системы меньше шумовой полосы системы ФАПЧ с интегрирующим филь­ тром в петле обратной связи.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.

Б е л о в Л. А., К а п р а н о в М. В. и другие. Совместные ФАПЧ и

синхронизация. «Радиотехника и электроника», т. 11,

№ 12, 1966 г.

2.

Ш а х г и л ь д я н

В. В., Л я х о в к и и А. А.

Фазовая автоподстрой­

ка частоты. «Связь», 1972

г.

 

3.

У р я д о в А.

А. Переходные процессы в линеаризированной систе

ФАПЧ и внешней синхронизации. «Вопросы радиоэлектроники», серия РТ, вып. 4, 1970 г.-

УРЯДОВ А. А.

СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ВНЕШННЕЙ СИНХРОНИЗАЦИИ И ЧАСТОТНОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАП ^

Рассматривается метод повышения помехоустойчи­ вости систем внешней синхронизации посредством вве­ дения дополнительного управления синхронизируемого генератора по производной сигнала ошибки. Управление по производной сигнала ошибки реализуется посредст­ вом дополнительной системы частотной автоподстройки ЧАП, действующей совместно с системой внешней син­ хронизации.

В работе анализируются фильтрующие свойства совместной системы по ее шумовой полосе. Библ. 3.

Внастоящее время в различных областях радиоэлектрони­ ки широкое применение нашли системы внешней синхрониза­ ции автогенератора посредством непосредственного ввода син­ хронизирующего сигнала в колебательную систему.

Общеизвестно, что данная система обладает низкой поме­ хоустойчивостью, что ограничивает область их применения.

В[2] указывается, повысить помехоустойчивость системы авторегулирования возможно посредством введения в систему регулирования, пропорционального производной сигнала

133

ошибки. Применительно к системам синхронизации это озна­ чает, что вводится воздействие от дополнительного частотного детектора (работающего на биениях) на синхронизируемый генератор. Сущность метода состоит в том, что частотный де­ тектор измеряет мгновенную частотную ошибку и вводит та­ кое воздействие через управляющий элемент на частоту син­ хронизируемого генератора. Реализация такого метода нахо­ дит в совместном действии систем внешней синхронизации и частотной автоподстройки ЧАП.

Уравнение совместной системы внешней синхронизации и частотной автоподстройки без учета инерционных элементов может быть записано следующим образом: ■

РФ +

fiDBsin ф +

 

(рф) = QH

(1)

где: р = — — оператор

дифференцирования,

 

 

di

 

 

 

при внешнем

воздейст­

£2ВВ— полоса синхронизации

вии

эталонного сигнала

на

синхронизируемый

генератор,

фаз

колебаний

эталонного

Ф — текущая

разность

сигнала и синхронизируемого генератора,

K-l— усиление

по петле

частотной

автоподстройки,

F (рф) — нормированная характеристика

частотного де­

тектора.

 

 

по

частоте колебаний

QH— начальная расстройка

синхронизируемого генератора и эталонного сиг­

нала.

(1)

методом «малых возмущений» и учиты­

Линеаризировав

вая, что

 

 

 

 

 

 

 

F (рф) = рф

Ф = Фет + Дф

получим линейное дифференциальное уравнение, описываю­ щее динамику процессов в линейной модели совместной сис­ темы ЧАП и внешней синхронизации. ;

Передаточную функцию линейной модели совместной си­ стемы можно записать [2]

^ввCOS фст

 

НМР) = QBB cos фст + р (1 + Ki)

(2)

Комплексная передаточная функция системы получается посредством замены оператора р на jeo

№i(/co) =

1

(3)

l + Кг '

1 + /со

 

^ВВ COS фст

 

Шумовая полоса системы, определяющая ее

помехоустой-

134

чивость к малым по уровню флуктуациям эталонного сигнала, определяется как

М т=

2_ J |fi(/co)|2dco

(4)

 

 

 

где: \W(/co)j— модуль комплексной передаточной

функции ли­

нейной модели совместной системы.

\W(/<в)| = -

Йцв COS фст_________-

 

 

Й ВВ C0S“ Фс

 

(1 +

Кг) 0)2 .

 

(1 + Кг)*

 

Шумовая полоса совместной системы внешней синхрониза­

ции и ЧАП, определяемая выражением (4) равна:

 

4Р- = Т ' о Т е д - со5'>,~

(5)

Для сравнения следует сказать, что шумовая полоса авто­

номной системы внешней синхронизации равна

 

А А Ш2

J_

 

 

п П вв COS фст

 

 

2

 

 

Например, при

 

 

 

QBB= 106 гц

 

шумовая полоса совместной системы внешней

синхронизации

и ЧАП равна

 

 

 

AFm 1 -f/C= 100— 5 •103 гц

 

в то время, как автономная система внешней

синхронизации

обладает шумовой полосой равной

 

 

AFm2=? 5- 10s гц.

Данные .рассуждения позволяют сделать вывод, что совме­ стная система внешней синхронизации и ЧАП при значитель­ ном коэффициенте усиления по петле обратной связи ‘имеет шумовую полосу значительно меньшую, чем у системы внеш­ ней сихронизации, что позволит применить ее в качестве ак­ тивного фильтра в радиотехнических устройствах.

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.

К а п л а н о в М.

Р.,

Ле вин В. А.

Автоматическая подстройка час­

тоты.

Ш а х г и л ь д я н

В.

’ -

А. А.

Фазовая автоподстройка

2.

В.,

Л я х о в к и н

частоты.

 

 

 

 

 

3.

Метод повышения быстродействия систем ФАПЧ. «Труды Горьковско­

го политехнического института

им. А. А. Жданова»,

том 25, вып. 3, 1969 г.

135

К А З А К О В В. Н ., Т А Р А Н У Х А В. М . БАРАШ ЕВ А . Ф .

К ВОПРОСУ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ

Анализируется методика обнаружения примесей в сырье стеклозаводов методами радиоэлектроники. Рас­

сматриваются способы

уменьшения

влияния неравно­

мерности уровня

фона

фотослоя и

неравномерности

• ■ чувствительности

преобразователя

«свет-сигнал».

Библ. 4.

 

 

 

Одной из основных задач при автоматизации процесса вы­ деления примеси из состава зернистого материала стеклозаво­ дов является обнаружение и выделение сигналов от включе­ ний на фоне сигналов от годного сырья.

Выделение включений на фоне «объектов сырья может быть осуществлено по цвету. В этом случае используется теле­ визионный преобразователь. Информация о присутствии вклю­ чения содержится в разности амплитуд, которая, в отдельных случаях, лежит в пределах одной градации, различаемой пре­ образователем.

Наличие собственных шумов преобразователя, неравномер­ ность уровня фона фотослоя и неравномерность чувствитель­ ности приводит к ложным срабатываниям, что резко снижает эффективность работы амплитудного селектора и всей систе­ мы в целом.

Для устранения влияния собственных шумов преобразова­ теля может быть использована система квантования информа­ ции по строке с последующим интегрированием сигналов на входе амплитудного селектора [1].

Неравномерность уровня фона фотослоя и чувствительно­ сти в пределах поля зрения обуславливает применения набора

пороговых устройств с автоматически регулированием

порога

по закону распределения

чувствительности

телевизионного

преобразователя, при этом число пороговых устройств

растет

в зависимости от динамического диапазона

преобразователя.

Применение устройств

компенсации [3,

4] неравномерно­

сти уровня фона фотослоя позволяет использовать одно поро­ говое устройство в качестве амплитудного селектора.

Для обеспечения нормальной работы системы в заводских

условиях с учетом больших перепадов температур

применима

схема двойной компенсации на оснойе дифференцирующего

и

интегрирующего устройств. Пределы интегрирования

устрой­

ства компенсации'определяются

временем анализа

строки,

а

пределы

интегрирования

обнаружителя — выбором

шага

квантования и длительностью

сигналов [1]. Следовательно,

устройство

компенсации должно

предшествовать

устройству

обнаружения.

 

 

 

 

 

136

В таблице I приведены экспериментальные данные работы преобразователя «свет — сигнал».

 

Гранули­

Гранулиро­

 

Наименование

ванный кварц,

Кварц

объекта

рованный

покрытый

с окисью

 

кварц

окисью

железа

 

 

железа

 

\

2,0

2 ,4 -2 ,7

2 ,6 -3,1

Напряжение

на выходе пре­

 

 

 

образователя

 

 

 

вольт

 

 

 

Включение

слюды в кварце

СО

1

о ю 1

 

о

В качестве телевизионного преобразователя использова­ лась система ПТУ — 27 М. Сигнал с выхода ПТУ — 27М через компенсационное устройство ' и коммутатор каналов подво­

дился ко входу порогового устройства.

ПТУ — 27М

выбран

с

Коэффициент усиления

усилителя

расчетом обеспечения амплитуды сигналов

от объектов сырья

в пределах двух вольт на входе порогового устройства.

 

Амплитуда сигналов на

входе порогового устройства от от­

дельных видов включений

в соответствии с таблицей 1 лежит

в предёлах от 2,4 — 5 вольт. Разность

амплитуд от

объектов

включений и сырья не менее 0,4 вольт,

что

обеспечивает

на­

дежное обнаружение включений.

 

 

 

 

. В заключении необходимо отметить, что обнадеживающие

экспериментальные данные работы преобразователя

«свет —

сигнал» подтверждают теоретические предположения

о воз­

можности обнаружения примесей среди объектов сырья мето­

дами

радиоэлектроники с применением промышленных

теле­

визионных установок типа ПТУ — 27М.

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

1.

Х а р к е в и ч А. А.

Борьба с помехами. Ф—М., 1963 г.

 

1966г.

2.

К а з а р и н о в Ю.

М. Радиотехнические системы. «Энергия»,

3.

П о л о н и и

В. С.

Телевизионная автоматика. «Энергия»,

1970 г.

 

4.

Х р а м ой

Б. П.,

М а к о в е е в В. Г., У л ь я н о в В.

Н. Расчет и

проектирование телевизионной аппаратуры. «Связь», 1967 г.

ЗОРИН А. Н.г БАРАШЕВ А. Ф.

К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПЕКТРА ДОЖДЯ

Рассматривается особенность задачи определения спектра дождя методами радиоэлектроники. Библиогра­ фий 6. Илл. 1.

Одной из задач метрологии является определение дождево­ го спектра — зависимости числа капель дождя от размеров N = f(d ) за время 0,1-=-0,5 мин.

/37

Существует около пятидесяти различных методов опреде­ ления распределения частиц по размерам, применяемым в различных отраслях народного хозяйства.

В последние годы нашли широкое применение электронные методы оптико-механические с использованием «широкого» или «узкого» луча сканирования выборки, телевизионные, оп­ тикогидравлический, кондуктометрический, фотоимпульсный и другие. Применимость того или иного метода зависит каК^ от диапазона размеров объектов, так и от физико-химической ин­ дивидуальности вещества, что. обуславливает детальное рас­ смотрение выбранного метода [1]. В работе [1] приводится далеко не полный список литературы из 944 наименований по вопросам кондуктометрического метода.

Задача определения спектра дождя имеет свои особенно­ сти. Трудность ее состоит в комплексном решении ряда задач.

Первой задачей является преобразование информации о размерах объектов в вид, удобный для последующего анализа и регистрации.

Высокие требования к быстродействию и точности обуслав­ ливают применение для этих целей электронной аппаратуры. В такой постановке задача преобразования информации явля­ ется задачей измерения неэлектрических величин электрически­

ми методами [2] с широким

применением

радиоэлектроники.

В известной

аппаратуре

используется

фотоэлектронное

преобразование. Капли дождя,

пересекая световую * плоскость,

уменьшают величину светового

потока

пропорционально ли­

нейным размерам.

Уменьшение времени

анализа и обеспече­

ние представительности выборки обусловливают увеличение площади светового сечения преобразователя. При этом неиз­ бежно пересечение световой плоскости несколькими каплями одновременно. Кривая распределения искажается.

Сканирование плоскости анализа световым лучом позволя­ ет в значительной мере устранить совпадения в преобразовате­ ле и уменьшить искажения спектра. Разумеется, для анализа того же объема выборки за тот же промежуток времени необ­ ходимо выбрать скорость сканирования значительно выше ско­ рости свободного падения капель. При этом наблюдается много'кратное пересечение световым лучом одних и тех же объе­ ктов, что неизбежно приводит к аналогичным погрешностям определения спектра дождя. Устранение этих погршностей до­ стигается автоматическим измерением координат всех капель выборки в процессе их падения и рациональным выбором , ко­ ординат объектов в момент измерения их линейных размеров.

Обнаружение капель и определение их координат является второй задачей, которая аналогична задачам радиолокации и может быть решена методами радиолокации [3].

Наиболее часто выходной величиной преобразователя яв­ ляется импульсный сигнал с амплитудой, пропорциональной

138

размеру объекта. Последующее устройство должно дискрети­ зировать импульсы по амплитуде с целью разделения их по классам, производить счет импульсов в пределах каждого класса и строить график спектра. Синтез такого устройства является третьей задачей, решаемой методами i вычислитель- • ной техники [4 -6 ].

О

а , > о > и 2 = 0 .

S i > Sa. ■ S2 = о.

а.

S,

и,

 

иг

 

>

•S2

S i

»

 

S '

6

 

 

 

 

U луиа

 

 

 

 

t (Ткапли

и ,

=

а ,

Ifл » 1 Г к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sf <s2 -

 

и,,

<ик

d

 

 

 

 

Рис. 1,

 

 

 

 

Для решения поставленных задач аппертура

сканирующе­

го луча выбирается не меньше площади

поперечного сечения

капли. В процессе сканированиялуч многократно

пересекает

каплю дождя. При этом изменяется их

взаимное

положение'

(рис. 1). На входе преобразователя луч расщепляется на два равных потока. В зависимости от взаимного положения капли и луча меняется амплитуда сигналов на выходе каждого ка­

139

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ