Научная статья на тему 'Цифровой блок управления двухфазного генератора гармонических колебаний'

Цифровой блок управления двухфазного генератора гармонических колебаний Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
264
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕНЕРАТОР / КВАДРАТУРНЫЕ СИГНАЛЫ / БЛОК УПРАВЛЕНИЯ / СТРУКТУРНАЯ СХЕМА

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Карев А.Н., Кузьмин Д.А.

Рассмотрены области применения и основные требования, предъявляемые к управляемым генераторам квадратурных гармонических колебаний. Разработана структурная схема цифрового блока управления для точного задания и индикации частоты формируемых сигналов. Создана компьютерная модель устройства в среде PROTEUS v 7.10 и проверена её работоспособность с использованием реальных элементов, входящих в стандартную библиотеку программы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Цифровой блок управления двухфазного генератора гармонических колебаний»

2. Для предотвращения утечек информации постоянно проводите обучение сотрудников, а также информируйте их о возможных методах социальной инженерии.

3. Создайте внутренние НПА, регулирующие вопросы ИБ Список использованной литературы:

1. EFSOL [Электронный ресурс]/ Режим доступа - http://efsol.ru/articles/social-engineering.html

2. Хакер[Электронный ресурс]/ Режим доступа - https://xakep.ru/2010/12/15/54169/

3. Доктрина информационной безопасности Российской Федерации

©Казыханов А.А., Байрушин Ф.Т., 2016

УДК 621.373.1

А.Н. Карев

студент 4 курса кафедры ИКТСС Д.А. Кузьмин студент 4 курса кафедры ИКТСС ФГБОУ ВО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва»

Г. Саранск, Российская Федерация E-mail: k.a.n.vk@yandex.ru

ЦИФРОВОЙ БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНОГО ГЕНЕРАТОРА ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Аннотация

Рассмотрены области применения и основные требования, предъявляемые к управляемым генераторам квадратурных гармонических колебаний. Разработана структурная схема цифрового блока управления для точного задания и индикации частоты формируемых сигналов. Создана компьютерная модель устройства в среде PROTEUS v 7.10 и проверена её работоспособность с использованием реальных элементов, входящих в стандартную библиотеку программы.

Ключевые слова

Генератор, квадратурные сигналы, блок управления, структурная схема.

Генераторы гармонических сигналов [1-3] являются важным элементом различных радиоэлектронных устройств. Важное место среди подобных генераторов занимают управляемые генераторы квадратурных гармонических сигналов [4, 5], на базе которых строятся функциональные генераторы [6, 7], модуляторы частотно-манипулированных сигналов [8], формирователи линейно-изменяющихся сигналов [9], умножители частоты [10], измерители амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик [11], формирователи квадратурных сигналов [12]. Управляемые генераторы квадратурных гармонических сигналов можно использовать в качестве прецизионных измерительных устройств [13].

Требования, предъявляемые к управляемым генераторам, достаточно разнообразны и зависят, прежде всего, от задач, решаемых в каждом конкретном случае. Но в независимости от решаемых задач к основным требованиям, предъявляемым к управляемым генераторам гармонических сигналов можно отнести следующие:

• диапазон электронной перестройки частоты формируемых сигналов - не менее одной декады;

• линейная зависимость между управляющим напряжением и частотой выходных сигналов;

• равенство амплитудных значений квадратурных гармонических сигналов во всем диапазоне изменения частоты;

• минимальное влияние на нелинейные искажения выходных формируемых сигналов;

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №11-3/2016 ISSN 2410-700Х_

• линейность и согласованность регулировочных характеристик управляющих элементов;

• высокие динамические характеристики, как в пусковом режиме, так и в режиме перехода с одной частоты на другую в широком диапазоне частот.

К дополнительным требованиям можно отнести [2] сервисные возможности:

• точность установки заданного значения частоты формируемых сигналов;

• индикация результатов.

Задача заключается в разработке цифрового блока для задания и индикации частоты, формируемых квадратурных гармонических сигналов.

Цифровой блок (рис. 1) разрабатывался для управления генератора квадратурных гармонических сигналов, рассмотренного в [4].

Устройство содержит генератор тактовых импульсов (ГТИ), 3 счетчика (СЧ1- СЧ3), логические элементы "И-НЕ", 4 Дешифратора (Д1111-ДШ4), цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), блок индикации, сумматор.

Рисунок 1 - Структурная схема блока управления

Счетчики (СЧ1-СЧ2), построенные на микросхеме серии 74192, содержат синхронный программируемый двоично-десятичный счетчик, а счетчик (СЧ3), выполненный на микросхеме 74193, содержит синхронный программируемый 4-разрядный двоичный счетчик.

Сумматор (X) на микросхеме серии 4008 представляет собой четырёхразрядный полный сумматор. Аналогом этой микросхемы является микросхема К561ИМ1.

Логические элементы "И-НЕ" на микросхеме серии 74S00 содержит четыре отдельных логических элемента И-НЕ с двумя входами на каждом.

Четыре дешифратора (ДШ1-ДШ4), построенные на микросхеме 74LS248, декодирует двоично-десятичный код в управляющие сигналы для 7-сегментного индикатора. Выходы микросхемы имеют открытый коллектор.

ЦАП, построенный на микросхеме DAC1208, преобразует значения полученного кода в аналоговое значение напряжения.

Блок индикации, состоящий из четырех одноразрядных семисегментых индикаторов серии АЛС314Б, осуществляет отображение установленного значения частоты формируемых сигналов генератора, поскольку между управляющим напряжением и выходной частотой самого генератора существует [4] линейная зависимость.

Для проверки работоспособности цифрового блока управления была выбрана среда схемотехнического моделирования Proteus (рис. 2). В данной среде моделирования были использованы реальные элементы, что значительно повышает достоверность полученных результатов.

Рисунок 2 - Схема цифрового блока управления в среде Proteus

Работа устройства происходит следующим образом.

Тактовые импульсы с выхода ГТИ поступают на входы трех реверсивных счетчиков, работающих, как в прямом, так и в обратном направлениях.

При поступлении тактовых импульсов на прямой вход первого счетчика начинается счет до 9 (1001), после того как значение на счетчике превысило значение 9, он обнуляется и бит передается в старший разряд следующего счетчика. Для отображения чисел от 10-15 на дисплее используются 3 элемента И-НЕ и сумматор.

Значение напряжения получается после считывания последовательности бит, полученной счетчиками, цифро-аналоговым преобразователем. ЦАП сопоставляет каждому значению двоично-десятичного кода уровень напряжения на выходе. Для соответствия уровня управляющего напряжения (то есть задаваемой частоты) и значения на индикаторах используется масштабирующий блок, роль которого выполняет операционный усилитель.

Список использованной литературы:

1. Дьяконов В. П. Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов. - М.: ДМК Пресс, 2009. - 384 с.

2. Дубровин В. С. Классификация генераторов гармонических колебаний / В. С. Дубровин // Символ науки. - 2016. - № 10-2. - С. 24-29.

3. Устройства генерирования и формирования радиосигналов: Учебник для вузов /Л. А. Белов, В. М., Богачев, М. В. Благовещенский и др.; Под ред. Г. М. Уткина, В. Н. Кулешова и М. В. Благовещенского. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1994. - 416 с.

4. Пат. 2506692 Российская Федерация, МПК H 03 B 27/00. Управляемый генератор / Дубровин В. С.; заявитель и патентообладатель Дубровин Виктор Степанович. - № 2012137334/08; заявл. 31.08.12; опубл. 10.02.14, Бюл. № 4. - 15 с.: 11 ил.

5. Дубровин В. С. Система стабилизации управляемого генератора на базе квазиконсервативного звена / В. С. Дубровин // Южно-сибирский научный вестник. - Бийск, 2012. - № 2. - С. 30-34.

6. Дубровин В. С. Способы построения управляемых функциональных генераторов / В. С. Дубровин, А. М. Зюзин // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. - 2014. - № 7-8. - С. 131-137.

7. Дубровин В. С. Управляемый функциональный генератор / В. С. Дубровин // Журнал научных и прикладных исследований. - 2014. - № 10. - С. 24-29.

8. Дубровин В. С., Кемайкин Д. М., Володин С. С. Виртуальная лабораторная работа «Двухканальный формирователь частотно-манипулированных сигналов». // В сборнике: Тенденции и перспективы развития науки XXI века. Сборник статей Международной научно-практической конференции. 2016. С. 188-195.

9. Дубровин В. С. Особенности применения аддитивных формирователей сигналов в функциональных генераторах / В. С. Дубровин // Южно-Сибирский научный вестник. - 2013. - № 2 (4). - С. 41-45.

10. Пат. 80634 Российская Федерация, МПК Н 03 В 19/06. Умножитель частоты квадратурных сигналов / Дубровин В. С., Зюзин А. М. - № 2008143820/22; заявл. 05.11.08; опубл. 10.02.09, Бюл. № 4. - 1 с.: 1 ил.

11. Тюлевин С. В. Устройство для снятия амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик усилителей / С. В. Тюлевин, М. Н. Пиганов, Г. П. Шопин, С. В. Елизаров // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. - 2014. - № 2 (44). - С. 41-46.

12. Дубровин В. С. Управляемый формирователь квадратурных гармонических сигналов / В. С. Дубровин, В. В. Никулин // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2013. - № 1 (17). - С. 5-12.

13. Вавилов А. А. Низкочастотные измерительные генераторы / А. А. Вавилов, А. И. Солодовников, В. В. Шнайдер. - Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1985. - 104 с.

© Карев А Н., Кузьмин Д.А., 2016

УДК 504.064.3

Ковалев Андрей Олегович,

аспирант кафедры аналитической химии ФГБОУ ВО «КубГУ»,

г. Краснодар, Российская Федерация E-mail: andkovalyo@yandex.ru

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГОРОДСКУЮ СРЕДУ

Аннотация

В статье проведен краткий обзор наиболее популярных методов оценки экологических эффектов развития жилых комплексов и объектов городской инфраструктуры. Множество анализируемых инструментов включает компьютерные модели оценки негативных экологических эффектов зданий, модели оценки экологической эффективности городской застройки по интегральному показателю, чек-листы устойчивого развития и метод анализа жизненного цикла (Life Cycle Analysis, LCA).

Ключевые слова Устойчивое развитие, методы оценки состояния окружающей среды, городское планирование, урбанистика.

Концепция устойчивого развития, принятая Конференцией ООН по окружающей среде в Рио-де-Жанейро в 1992 году и закрепленная в программе действий «Повестка дня на XXI век», предполагает сокращение неэффективного и бесконтрольного потребления природных ресурсов, предотвращение ухудшения качества воды, воздуха, почвы, сохранения лесов и биоразнообразия, устанавливает принцип ответственности государств за загрязнение окружающей среды [1]. При этом роль монитора состояния окружающей среды и инициатора различных природоохранных мероприятий отводится местным властям. Местные органы управления должны вести диалог с гражданами, организациями и предприятиями для принятия «местной Повестки дня на XXI век». С учетом мнений общественности местные власти должны принимать решения: 1) о развитии инфраструктуры, соответствующей передовому опыту в сфере градостроительного планирования; 2) о создании стимулов, содействующих устойчивому развитию экономики; 3) о создании законодательных условий для мотивации организаций и предприятий оказывать

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.