CC BY
22
5. ШФОРМАЦШЙИШ ТЕХНОЛОГИ
ГАЛУЗ1
УДК 681.322 Доц. П.В. Тимощук, д-р техн. наук -
НУ "Львiвська nолiтехнiка"
ШИРОКОД1АПАЗОНН1 АНАЛОГОВ1 ПОМНОЖУВАЧ1 ЧАСТОТИ ГАРМОН1ЧНИХ СИГНАЛ1В У ПАРНУ К1ЛЬК1СТЬ РАЗ1В
Запропоновано структурно-функцюнальш схеми широкодiапазонних помножу-вач1в частоти гармонiчних сигналiв у парну кшькють раз1в. Математичнi моделi представлено у виглядi iнтегро-диференцiйних рiвнянь. Схеми будуються на основi диференцiаторiв, iнтеграторiв, суматорiв, помножувачiв, подiльникiв та функць ональних перетворювачiв. Дослiджено чутливiсть функцюнування помножувачiв до змiн 1х параметрiв.
Ключов1 слова: структурно-функцiональна схема, широкодiапазонний помно-жувач частоти гармонiчних сигналiв, математична модель, iнтегро-диференцiйне рiвняння, чутливють.
Assoc.prof. P.V. Tymoshchuk-NU "L'vivs'kaPolitekhnika"
Wide range analogue frequency multipliers of harmonic signals
in even number of times
The structure-functional schemes of wide range frequency multipliers of harmonic signals in even number of times are proposed. The mathematical models are presented in a form of integral-differential equations. The schemes are built on the basis of differentiators, integrators, summers, multipliers, dividers and functional transformers. A sensitivity of multiplier functioning to changes of its parameters have been investigated.
Keywords: structure-functional scheme, wide range frequency multiplier of harmonic signals, mathematical model, integral-differential equation, sensitivity.
Вступ. 1стотний вплив на точшсть оброблення сигнашв, роздшьну спроможшсть, завадостшюсть, пропускну спроможшсть та rnmi показники мають нелшшш спотворення. Оскшьки вимоги до лiнiйностi пристро!в пос-тiйно пiдвищуються, необхiдно проектувати та створювати таю пристро! оброблення сигнашв, зокрема, помножувачi частоти гармошчних сигналiв, якi забезпечують якомога меншi спотворення сигналiв. Так, наприклад, величина припустимих нелiнiйних спотворень деяких сучасних систем оброблення сигнашв у перерахунку на е^валентний коефщент гармошк повинна стано-вити тисячнi частки вщсотка. Забезпечення такого рiвня спотворень пов'яза-но iз значними труднощами [1].
1снують рiзнi помножувачi частоти гармошчних сигнашв з частотами нижче 100 МГц. Кожен з наявних помножувачiв частоти мае як сво! переваги, так i обмеження. Актуальним залишаеться розв'язання проблеми створення помножувачiв частоти гармонiчних сигналiв, структура та параметри яких не залежать вщ амплiтуди та частоти вхiдних сигналiв i якi не потребують фшьтрування вихiдних сигналiв. Вiдзначимо, що динамiчний дiапазон е важ-
246
36i|)iiiiK науково-технiчних праць
ливою штегральною характеристикою пристрою 1 визначае його основш пара-метри. Вимоги до динам1чного д1апазону постшно зростають, що зумов-люеться необхщнютю шдвищення якост оброблення сигнал1в та ютотним ус-кладненням електромагштно! ситуаци. Тому важливою проблемою техшки оброблення сигнал1в е розширення динам1чного д1апазону та приведення його у вщповщшсть з динам1чним д1апазоном вхщних дш. Один з напрямюв вдоско-налення техшки високолшшного перетворення частоти полягае у розробленш нових принцишв, пов'язаних з шдвищенням лшшносп у широкому штервал1 вхщних сигнал1в [2]. Розв'язання тако! задач1 1 розглядаеться у цш стат.
Структурно-функц1ональн1 схеми помножувач1в частоти
Сконструюемо структурно-функщональш схеми помножувач1в частоти в аналоговш елементнш баз1 на основ1 !х математичних моделей у вигляд1 диференщального та штегрального р1внянь [3] - [5]. Отримаемо спочатку структурно-функщональну схему помножувача частоти гармошчних сигна-л1в на два, який трансформуе множину вхщних дш х (t)=Asinсt у множину вихщних реакцш у (t) =KAsin2 сt, де А амплггуда, с - частота, К=1.3, з по-хибками, не бшьшими вщ 8=4.757 -10'3, а=2.232-10'3, де е та а - максимальна абсолютне та середньоквадратичне вщхилення вщповщно.
Для значень A, с, t, заданих у межах Ae[0.1;100], се[0.1;100], te[0;2л/с] з кроками 10, 10, 0.2п/с вщповщно, математична модель помножувача може бути визначена у такому вигляд1:
у . (!)
')2 - 0.148xx"
Модель помножувача (1) е точною при будь-яких 0 < A <да,0 <с<да, 0 < t <да. У зв'язку з тим, що математична модель помножувача (1) мютить операщю дшення, необхщно забезпечити коректшсть алгоритму функщону-вання модель Неважко пересв1дчитись у тому, що знаменник тако! модел1 для задано! множини вхщних сигнал1в не дор1внюе нулю.
Структурно-функщональна схема аналогового помножувача частоти гармошчних сигнал1в на два, сконструйована за р1внянням (1) на основ! ди-ференщатор1в, суматор1в, помножувач1в, подшьника та функщонального пе-ретворювача, показано на рис. 1.
Як вщомо, диференщююч1 схеми точтше формують вихщш сигнали на високих частотах вхщних сигнал1в, а штегруюч1 схеми навпаки, точтше функщонують на нижшх частотах. Задача побудови структурно-функщ-онально! схеми помножувача частоти гармошчних сигнал1в на два може бути розв'язана й в штегральнш базь Для цього можна побудувати структурно-функщональну схему помножувача, який перетворюе задану у попередньому випадку множину вхщних сигнал1в x (^ у множину вихщних сигнал1в у (^ з
3 3
похибками, не бшьшими в1д 8=1.476-10' та а=2.062 -10 . У цьому випадку математична модель помножувача для значень A, с, t, де Ae[15;55], се[10;70], te[0;2п/с], заданих дискретно з кроками 5, 10, 0.2п/с вщповщно, може бути визначена у вигляд1
5. 1нформацшш технологi■i галузi 247
у(() = -
х(0| х()Ж
[0.148 [{ ] - 0.148х(0{{ 7
(2)
Рис. 1. Структурно-функщональна схема аналогового помножувача частоти гармошчних сигналiв на два, побудованого на диференщаторах
Математична модель помножувача (2) також е точною для довшьних 0 < А <да,0 <®<да, 0 < t <да. Структурно-функцiональна схема аналогового помножувача, побудована на основi моделi (2) на базi iнтеграторiв, суматорiв, помножувачiв, подiльника та блоку видобування квадратного кореня, наведена на рис. 2.
Рис. 2. Структурно-функщональна схема аналогового помножувача частоти гармошчних сигналiв на два, побудованого на ттеграторах
Як можна побачити, схеми аналогових помножувачiв частоти гармошчних сигналiв, що представлен на рис. 1 i рис. 2, можна реалiзувати у су-часнiй схемнш елементнiй базi. На основi отриманих схем конструюються структурно-функцiональнi схеми помножувачiв частоти гармонiчних сигна-лiв у 2п рази. Це здшснюеться за допомогою послiдовного з'еднання мiж собою п таких схем.
248
Зб1|)ммк науково-технiчних праць
Дослщження чутливост помножувач1в частоти
При практичнiй реашзаци отриманих структурно-функцiональних схем помножувачiв частоти неминучими е певнi вiдхилення параметрiв реальних схем та вхiдних сигнашв вiд розрахункових значень. Для коректного функщ-онування схем необхiдно ощнити, як впливають так вiдхилення на властивост схем. Задача оцiнки чутливосп, зазвичай, розглядаеться у двох аспектах: детер-мiнованому, коли задаються меж змiни параметрiв елеменпв схеми та статис-тичному, коли припускаеться, що вiдхилення параметрiв вiд заданих описують вiдомими розподiлами ймовiрностей [6]. Розглянемо перший аспект у рамках детермшютично! теори чутливостi. Оскiльки у нелшшних схемах, на вiдмiну вiд лшшних, функци схеми у загальному випадку ввести неможливо, характе-ризуватимемо чутливють безпосереднiми оцiнками вiдхилення вихiдних сигна-лiв залежно вiд вiдхилення параметрiв схеми вiд розрахункових. Проаналь зуемо чутливють отриманих помножувачiв, для чого дослщимо чутливiсть ви-хiдних сигналiв моделей помножувачiв до змiн значень параметрiв моделей. Використаемо вхiднi сигнали х(() = А 8т(<^), де
0 < А < 10В, а = 2п/, 0 < / < МГц, вибранi з кроками 1В та 100 кГц вщповщно на iнтервалi часу t е [0;2п / со\ при Дt = 2п /(а(п -1)). Обмежимо максимальну по-хибку функцiональних блокiв перемноження сигналiв с, дiлення сигналiв с та видобування квадратного кореня ст^- значенням с = 1*10-4. Унаслiдок ви-
хщш сигнали моделей (1) i (2) будуть мати вигляд, показаний для А = 1В, / = 1кГц на рис. 3, де 2 - точт вихiднi сигнали помножувача. Для шших значень А i / iз задано! множини отримуються вихiднi сигнали помножувачiв тако! ж форми. Зi збiльшенням вдаилень значень параметрiв моделi вiд номь нальних вiдхилення амплiтуди вихiдних сигналiв вiд точних величин зростае.
Рис. 3. Вхiдний та вихiднi сигнали nомножувачiв частоти гармошчних сигналiв на два при варiацii параметрiв
Як можна бачити, вщхилення вихщних сигналiв помножувачiв вщ не-обхiдних при заданих похибках параметрiв помножувачiв може перевищува-ти 10 %, тобто отримаш схеми помножувачiв е чутливими до змш значень !х
5. 1нформацшш технологи галузi
249
napaMeTpiB. Однак, при варiацiях napaMeTpiB помножувачiв змшюеться лише aмплiтудa вихiдних сигнaлiв. Тому, у pa3i потреби пiдтpимувaти стабшьними aмплiтуди вихiдних сигнaлiв, TaKi помножувaчi потребують висoкoстaбiль-них пapaмeтpiв a6o ïx стaбiлiзaцiï.
Висновки. 3anp0n0H0BaHi aHanoroBi стpуктуpно-функцiонaльнi схеми пoмнoжувaчiв чaстoти гармошчних сигнув е точними, вони приэтчеш для функцioнувaння у широких мeжax змiни aмплiтуд тa чaстoт вхщних сигнaлiв без змiни пapaмeтpiв схем. Амплiтудa виxiдниx сигнaлiв тa фaзoвий зсув мiж вxiдними тa вихщними сигнaлaми тaкиx схем не зaлeжaть вiд чaстoти, перет-ворення сигнув виконуеться лiнiйнo, без спотворень aмплiтуди тa чaстoти, тобто схеми не породжують гapмoнiк. Отpимaнi схеми не потребують здшснення дoдaткoвoгo фiльтpувaння вихщних сигнaлiв i дaють змогу дoвoлi просто здiйснювaти перетворення сигнaлiв. I вже peaлiзoвaнi в сучaснiй еле-мeнтнiй бaзi, тaкi схеми можуть викopистoвувaтися для пpeцизiйнoгo перетворення низькoчaстoтниx сигнaлiв.
Л1тература
1. Богданович Б.М. Нелинейные искaжeния в приемно-усилительных устpoйствax. -М. : Связь, 1980. - 280 с.
2. Богданович Б.М. Рaдиoпpиeмныe устpoйствa с большим дитамическим диaпaзoнoм. - М. : Рaдиo и связь, 1984. - 176 с.
3. Тимощук П.В. АлгоритмГчний метод синтезу пoмнoжувaчa чaстoти нa основГ штег-paльнoгo рГвняння // Вюник НУ "Львiвськa пoлiтexнiкaм : Комп'ютерш системи тa мepeжi / П.В. Тимощук, T.I. Бapдилa. - Львiв : НУ "Львiвськa пoлiтexнiкa". - 2000. - № 385. - С. 112 -114.
4. Тимощук П.В. Синтез пoмнoжувaчa 4aomm гармошчних сигнув // ВщбГр i oбpoбкa iнфopмaцГï : зб. фiзикo-мexaнiчнoгo iн-ту iм. Г.В. Кapпeнкo / П.В. Тимощук, B.I. Лщенюк. -Львiв : ФМ1 Гм. Г.В. Кapпeнкa, 2000. - Вип. 14 (90). - С. 68-72.
5. Пат. 68902 А y^arna, МПК 7H03B19/00. Пoмнoжувaч чaстoти синусо'х'дгльних коли-вaнь у шрну кГлькГсть рязГв / П.В. Тимощук, А.С. Григор'ев - № 20031110346; Зaявл. 17.11.2003; Опубл. 16.08.2004. Бюл. № 8. - 2 с.
6. Калахан Д. Современный синтез цепей. - М. : Энергия, 1966. - 192 с.
УДК 337.1 Доц. Т.А. Городня, канд. екон. наук;
магктрант О.Р. Стефанюк - Львiвська КА
СУЧАСНА СТРАТЕГ1Я УПРАВЛ1ННЯ КАП1ТАЛОМ
п1дприемствА
Розкрито сутшсть катталу тдприемства, визначено, що управлiння катталом пiдприeмства, як i весь процес управлшня, охоплюе стратегiю i тактику управлшня. Наведено основнi завдання, яю вирiшуе стратегiя управлiння капiталом, певш базовi стратеги управлiння капiталом тдприемства.
Assoc. prof. O.R. Stefanyuk; undergraduate T.A. Gorodnya -
L'viv commercial academy
Modern strategy of management of enterprise a capital
Exposed essence of capital of enterprise, certainly, that the management of enterprise, as well as all process of management, a capital includes strategy and management tac-
250
Збiрник науково-техшчних праць
