CC BY
25
Известия ТРТУ
Специальный выпуск
УДК 621.372
А. М. Гарбуз
ОПТИМАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ ПАРАМЕТРОВ АКС-СХЕМ С ОПЕРАЦИОННЫМИ УСИЛИТЕЛЯМИ
Тенденции развития интегральных схем (ИС) специального назначения показывают, что программные средства их синтеза станут проблемно-ориентированными. Особое место среди таких ИС занимают частотно-избирательные устройства на ОУ. В этой связи целый ряд западных фирм считает первоочередной задачей разработку специализированных САПР для проектирования активных фильтров.
Лучшие из существующих систем схемотехнического проектирования, включающие в свой состав подсистему параметрической оптимизации, ориентированы на методы первого и второго порядка и позволяют лишь только уточнить ранее найденное решение. Для поиска глобального экстремума •функции можно использовать методы нулевого порядка и, в частности, ^/-преобразования. В процессе построения траектории спуска в рамках этих методов необходимо большое число испытаний целевой функции. ¡Для повышения точности вычисления промежуточных и конечных матрйц цепи и, следовательно, достоверности вектора искомых параметров разработан набор вычислительных приемов, обеспечивающий уменьшение нормы контрольной матрицы в процедуре Фаддеевой до 1(Г33.
В работе предлагается достаточно скоростная процедура поиска и оптимизации широкого набора показателей качества АЛС-схемы, которые по желанию проектировщика в диалоговом режиме формируют некоторый функционал, являющийся объектом оптимизации. Показано, что все составляющие динамического и частотного диапазона, а также чувствительность схемы находятся посредством аддитивных операций из резольвенты основной матрицы цепи.
Разработанная подсистема в интерактивном режиме формирует указанную выше матрицу, характеризующую в конечном итоге топологию схемы. При необходимости может быть задан и диапазон желаемых (допустимых) значений пассивных элементов цепи. Подсистема реализована на ЕС ЭВМ и базируется на библиотеке современных научных подпрограмм.
УДК 621.372
С. Г. Крутчинский, С. В. Гришин
БЛОК ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТНО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ В ДВОИЧНЫЙ ПОЗИЦИОННЫЙ КОД
Внедрение в инженерную практику телеметрических систем, диспетчер-1 ских пунктов, устройств диагностики на базе ПЭВМ в значительной мере сдерживается отсутствием универсальных блоков преобразования частотно-манипулированных (ЧМ) сигналов в двоичный позиционный код. Такие блоки позволяют непосредственно подключать вычислительную машину к стандартной линии связи, а при использовании ЬС-преобразователей и к ЛЭП.
Секция систем управления
В докладе обсуждаются результаты разработки и внедрения такого устройства. Блок преобразования позволяет осуществить разделение каналов телеуправления и телесигнализации и преобразовать ЧМ-посылки в двоичный код по желанию пользователя в диапазоне рабочих частот от 300 Гц до 300 кГц, при этом относительная ширина полосы пропускания кождого канала соответствует 25 % при условии, что аналогичная разность частотных посылок «0» и «1» находится в пределах 10—25%. Работоспособность системы сохраняется при условии, что динамический диапазон сигналов ТС в линии связи не превышает 30 дБ. Для повышения помехозащищенности и быстродействия системы в состав блока входят узлы частотного разделения каналов ТС от канала ТУ и специальные ограничители спектра. Соотношение уровней сигналов в каналах ТУ и ТС задается пользователем.
Достижение приведенных выше параметров оказалось возможным благодаря применению в АИС-фильтрах специальных патенточистых схем с собственной компенсацией влияния параметров активных элементов. Такие схемы несмотря на увеличение количества активных элементов существенно повышают стабильность характеристик тракта преобразования, расширяют динамический и частотный диапазоны, а также способствуют применению более экономичных режимов их работы. Кроме этого, функциональная полнота и гибкость схем. частотной селекции позволяют использовать более эффективные методы преобразования сигналов. Применение в тракте разработанных нелинейных функциональных преобразователей позволило исключить ФАПЧ и повысить помехозащищенность системы. Разработанный блок содержит набор регулированных органов, необходимых для его адаптации к конкретным ситуациям в линии связи. Для облегчения эксплуатации системы в состав блока может включаться диагностический модуль, определяющий работоспособность каждого канала и упрощающий процесс адаптации.
УДК 621.372
С. Г. Крутчинский
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЧАСТОТНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ В ДАТЧИКАХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Применение в системах автоматического управления и технической диагностики резонансных первичных преобразователей (сенсоров) второго поколения сдерживается отсутствием средств согласования их с другими блоками вторичного преобразования. Такие сенсоры генерируют сигналы достаточно сложного спектра с тремя уровнями характерных составляющих. В первой части спектра сосредоточена информация, определяющая работоспособность первичного преобразователя. Вторая часть характеризует измеряемую величину, а третья часть — ее производную. Традиционно измерение спектрального состава производится спецпроцессором, поэтому при промышленной реализации систем с такими датчиками значительные аппаратный и программный ресурсы задействованы на вспомогательные операции.
В докладе детально рассматривается задача частотного разделения этих составляющих, вырабатываются требования к частотным и временным характеристикам измерительных фильтров. Сравнение цифровых и аналоговых методов осуществлялось по критерию быстродействие/погрешность. Пока-
