книги из ГПНТБ / Вопросы технологии машиностроения и радиотехники [сборник статей]
..pdfдля 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) |
|
|
2я |
|
|
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