Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля
Рассматривается реализация режима сверхчувствительности в цифровых автоколебательных системах с целью синтеза цифровых генераторных преобразователей повышенной чувствительности....
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2008
|
| Schriftenreihe: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52386 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля / В.К. Шакурский, В.В. Иванов, Д.А. Нагаев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 1. — С. 13-15. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-52386 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-523862013-12-31T03:23:05Z Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля Шакурский, В.К. Иванов, В.В. Нагаев, Д.А. Электронные средства: исследования, разработки Рассматривается реализация режима сверхчувствительности в цифровых автоколебательных системах с целью синтеза цифровых генераторных преобразователей повышенной чувствительности. 2008 Article Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля / В.К. Шакурский, В.В. Иванов, Д.А. Нагаев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 1. — С. 13-15. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52386 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Электронные средства: исследования, разработки Электронные средства: исследования, разработки |
| spellingShingle |
Электронные средства: исследования, разработки Электронные средства: исследования, разработки Шакурский, В.К. Иванов, В.В. Нагаев, Д.А. Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Рассматривается реализация режима сверхчувствительности в цифровых автоколебательных системах с целью синтеза цифровых генераторных преобразователей повышенной чувствительности. |
| format |
Article |
| author |
Шакурский, В.К. Иванов, В.В. Нагаев, Д.А. |
| author_facet |
Шакурский, В.К. Иванов, В.В. Нагаев, Д.А. |
| author_sort |
Шакурский, В.К. |
| title |
Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля |
| title_short |
Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля |
| title_full |
Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля |
| title_fullStr |
Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля |
| title_full_unstemmed |
Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля |
| title_sort |
цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2008 |
| topic_facet |
Электронные средства: исследования, разработки |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52386 |
| citation_txt |
Цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля / В.К. Шакурский, В.В. Иванов, Д.А. Нагаев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 1. — С. 13-15. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT šakurskijvk cifrovyegeneratornyepreobrazovatelipovyšennojčuvstvitelʹnostidlâsistemupravleniâikontrolâ AT ivanovvv cifrovyegeneratornyepreobrazovatelipovyšennojčuvstvitelʹnostidlâsistemupravleniâikontrolâ AT nagaevda cifrovyegeneratornyepreobrazovatelipovyšennojčuvstvitelʹnostidlâsistemupravleniâikontrolâ |
| first_indexed |
2025-07-04T15:00:10Z |
| last_indexed |
2025-07-04T15:00:10Z |
| _version_ |
1836728939197759488 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 1
13
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
29.10 2007 ã.
Îïïîíåíò ê. ô.-ì. í. È. È. ÑÎÊÎËÎÂÑÊÈÉ
(Èí-ò «Òðàíñìàã», ã. Äíåïðîïåòðîâñê)
Ä. ò. í. Â. Ê. ØÀÊÓÐÑÊÈÉ, ä. ò. í. Â. Â. ÈÂÀÍÎÂ,
Ä. À. ÍÀÃÀÅÂ
Ðîññèÿ, Òîëüÿòòèíñêèé ãîñ. óíèâåðñèòåò, Òîëüÿòòèíñêèé
ãîñ. óíèâåðñèòåò ñåðâèñà
E-mail: Shakurskiy@mail.ru
Ðàññìàòðèâàåòñÿ ðåàëèçàöèÿ ðåæèìà
ñâåðõ÷óâñòâèòåëüíîñòè â öèôðîâûõ àâ-
òîêîëåáàòåëüíûõ ñèñòåìàõ ñ öåëüþ ñèí-
òåçà öèôðîâûõ ãåíåðàòîðíûõ ïðåîáðàçî-
âàòåëåé ïîâûøåííîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè.
Îäíîé èç ïðîáëåì, ðåøàåìûõ èññëåäîâàòåëÿìè
è ðàçðàáîò÷èêàìè ãåíåðàòîðíûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé è
ìîäóëÿòîðîâ ñ âûõîäíûì ×Ì- èëè ÔÌ-ñèãíàëîì,
ÿâëÿåòñÿ óâåëè÷åíèå èõ ÷óâñòâèòåëüíîñòè ê óïðàâ-
ëÿþùåìó ïàðàìåòðó.
×àñòîòà ãåíåðèðóåìîãî ñèãíàëà â îñíîâíîì
îïðåäåëÿåòñÿ íóëåâîé òî÷êîé ýêâèâàëåíòíîé ôàçî÷àñ-
òîòíîé õàðàêòåðèñòèêè (Ô×Õ) ðàçîìêíóòîé öåïè
àâòîêîëåáàòåëüíîé ñèñòåìû ïðè óñëîâèè âûïîëíå-
íèÿ áàëàíñà àìïëèòóä. Âî âñåõ øèðîêî èçâåñòíûõ
ñòðóêòóðàõ êâàçèãàðìîíè÷åñêèõ àâòîêîëåáàòåëüíûõ
ñèñòåì ÷óâñòâèòåëüíîñòü íóëåâîé òî÷êè Ô×Õ ê
óïðàâëÿþùåìó ïàðàìåòðó èìååò ïîòåíöèàëüíûå îãðà-
íè÷åíèÿ. Àâòîðàìè [1] áûë âûÿâëåí íîâûé ýôôåêò,
ïîçâîëÿþùèé ðåàëèçîâàòü ÷óâñòâèòåëüíîñòü, êîòî-
ðàÿ â äåñÿòêè è ñîòíè ðàç ìîæåò ïðåâûøàòü óêàçàí-
íûå ïîòåíöèàëüíûå çíà÷åíèÿ. Äàííûé ýôôåêò áûë
íàçâàí ýôôåêòîì ñâåðõ÷óâñòâèòåëüíîñòè àâòîêîëå-
áàòåëüíûõ ñèñòåì. Ýôôåêò ðåàëèçóåòñÿ ââåäåíèåì â
àâòîêîëåáàòåëüíóþ ñèñòåìó äîïîëíèòåëüíîãî ôèëü-
òðà ñ èíâåðòèðîâàííûì íàêëîíîì Ô×Õ ïî îòíîøå-
íèþ ê òèïè÷íîìó íàêëîíó.
Ýôôåêò îáúÿñíÿåòñÿ ñëåäóþùèì. Ïðè âû÷èòàíèè
äâóõ òèïè÷íûõ Ô×Õ ñ áëèçêèì äðóã ê äðóãó íàêëî-
íîì è ñìåùåííûõ îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà, íóëåâàÿ
òî÷êà ýêâèâàëåíòíîé Ô×Õ ìîæåò íàõîäèòüñÿ äàëåêî
îò îáëàñòè ÷àñòîò, îãðàíè÷åííîé íóëåâûìè òî÷êàìè
âû÷èòàåìûõ Ô×Õ. Ïðè ñëîæåíèè òèïè÷íûõ Ô×Õ
íóëåâàÿ òî÷êà ýêâèâàëåíòíîé Ô×Õ âñåãäà íàõîäèòñÿ
â îáëàñòè ÷àñòîò, îãðàíè÷åííîé íóëåâûìè òî÷êàìè
ñóììèðóåìûõ Ô×Õ [1, ñ. 15].
Äëÿ èíâåðòèðîâàíèÿ Ô×Õ ðàçðàáîòàíà äâóõêà-
íàëüíàÿ ñòðóêòóðà [1, ñ. 28]. Âûïîëíåííûå èññëåäî-
âàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî ýôôåêò ñâåðõ÷óâñòâèòåëüíîñòè
ðåàëèçóåòñÿ â ëþáîé àâòîêîëåáàòåëüíîé ñèñòåìå óêà-
çàííîãî êëàññà. Óñëîâèåì óñòîé÷èâîé ðàáîòû àâòî-
êîëåáàòåëüíîé ñèñòåìû â ðåæèìå ñâåðõ÷óâñòâèòåëü-
íîñòè ÿâëÿåòñÿ òèïè÷íûé íàêëîí ýêâèâàëåíòíîé
Ô×Õ ðàçîìêíóòîé öåïè [2, 3]. Íà áàçå óêàçàííîãî
ýôôåêòà ðàçðàáîòàíû ãåíåðàòîðíûå àíàëîãîâûå ïà-
ðàìåòðè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàòåëè ïîâûøåííîé ÷óâ-
ÖÈÔÐÎÂÛÅ ÃÅÍÅÐÀÒÎÐÍÛÅ ÏÐÅÎÁÐÀÇÎÂÀÒÅËÈ
ÏÎÂÛØÅÍÍÎÉ ×ÓÂÑÒÂÈÒÅËÜÍÎÑÒÈ
ÄËß ÑÈÑÒÅÌ ÓÏÐÀÂËÅÍÈß È ÊÎÍÒÐÎËß
ñòâèòåëüíîñòè ñ âûõîäíûì ×Ì- è ÔÌ-ñèãíàëîì,
ïðåîáðàçîâàòåëè äåâèàöèè ÷àñòîòû è äåâèàöèè ôàçû,
ìîäóëÿòîðû [1, 4].
Íåäîñòàòêîì àíàëîãîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé â ðå-
æèìå ïîâûøåííîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè ÿâëÿåòñÿ âîç-
ðàñòàíèå äîïîëíèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè ïðè âîçäåé-
ñòâèè äåñòàáèëèçèðóþùèõ ôàêòîðîâ. Èçáàâèòüñÿ îò
ýòîãî íåäîñòàòêà ìîæíî ðåàëèçàöèåé ðåæèìà ñâåðõ-
÷óâñòâèòåëüíîñòè â öèôðîâûõ àâòîêîëåáàòåëüíûõ
ñèñòåìàõ. Â öèôðîâûõ ãåíåðàòîðíûõ ïðåîáðàçîâà-
òåëÿõ äîïîëíèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü ðàâíà íóëþ, íî
âîçíèêàþò äðóãèå ïðîáëåìû, êîòîðûå òðåáóþò ïðî-
âåäåíèÿ èññëåäîâàíèé. Ýòî ñòóïåí÷àòîñòü Ô×Õ, ïðî-
áëåìà óïðàâëåíèÿ öèôðîâîé àâòîêîëåáàòåëüíîé ñè-
ñòåìîé, ïðîáëåìà íàñòðîéêè çàäàííîé êðóòèçíû ïðå-
îáðàçîâàíèÿ è äðóãèå.
Öåëüþ ñòàòüè ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåíèå îñîáåííîñ-
òåé ñèíòåçà öèôðîâûõ óïðàâëÿåìûõ àâòîêîëåáàòåëü-
íûõ ñèñòåì â ðåæèìå ñâåðõ÷óâñòâèòåëüíîñòè.
Ðàññìîòðèì ðåàëèçàöèþ öèôðîâîé àâòîêîëåáà-
òåëüíîé ñèñòåìû ñ îäíîïåòëåâîé îáðàòíîé
ñâÿçüþ â ðåæèìå ñâåðõ÷óâñòâèòåëüíîñòè, ñòðóêòóðà
êîòîðîé ïðèâåäåíà íà ðèñ. 1. Ñèñòåìà ñîäåðæèò ïî-
ëîñíûé ôèëüòð 1 ñ èíâåðòèðîâàííûì íàêëîíîì Ô×Õ,
óñèëèòåëü 2, íåëèíåéíûé áëîê 3 è ïîëîñíûé ôèëüòð
4 ñ òèïè÷íîé Ô×Õ.
Èññëåäîâàíèÿ àâòîêîëåáàòåëüíîé ñèñòåìû ïðîâî-
äèëèñü â ñðåäå Simulink ìàòåìàòè÷åñêîé ñèñòåìû
MATLAB. Áûëà ðàçðàáîòàíà ìîäåëü öèôðîâîé àâòî-
êîëåáàòåëüíîé ñèñòåìû, êîòîðàÿ ïðèâåäåíà íà ðèñ. 2.
Ìîäåëü ôèëüòðà ñ èíâåðòèðîâàííûì íàêëîíîì
Ô×Õ ïðèâåäåíà íà ðèñ. 3. Èñïîëüçîâàëèñü öèôðî-
âûå ïîëîñíûå ôèëüòðû ñ êîíå÷íîé èìïóëüñíîé õà-
ðàêòåðèñòèêîé (ÊÈÕ), ò. ê. îíè îáëàäàþò ëèíåéíû-
ìè Ô×Õ, ÷òî íåîáõîäèìî äëÿ ïîëó÷åíèÿ ëèíåéíûõ
õàðàêòåðèñòèê ðàçðàáàòûâàåìûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé.
Íàëè÷èå â ìîäåëè ôèëüòðà ñ èíâåðòèðîâàííûì
íàêëîíîì Ô×Õ ñìåñèòåëåé ïðèâîäèò ê æåñòêîìó
âîçáóæäåíèþ àâòîêîëåáàòåëüíîé ñèñòåìû. Ýòî ïî-
òðåáîâàëî ââåäåíèÿ áëîêà ðàñêà÷êè (ñì. ðèñ. 2). Äëÿ
ñíÿòèÿ õàðàêòåðèñòèê èñïîëüçóåòñÿ ÷àñòîòîìåð è
îñöèëëîãðàô. Â îáðàòíóþ ñâÿçü ââåäåí áëîê âàðüè-
1 2 3 4
Ðèñ. 1
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 1
14
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
ðóåìîé çàäåðæêè, ñ ïîìîùüþ êîòîðîãî èìèòèðóåòñÿ
óïðàâëåíèå ÷àñòîòîé ãåíåðèðóåìîãî ñèãíàëà èçìå-
íåíèåì âåëè÷èíû âíîñèìîãî ôàçîâîãî ñäâèãà.
Ìîäåëü ôèëüòðà ñ èíâåðòèðîâàííûì íàêëîíîì
Ô×Õ ñòðîèòñÿ ïî äâóõêàíàëüíîé ñõåìå. Âòîðîé êà-
íàë ðàáîòàåò íà óäâîåííîé ÷àñòîòå âõîäíîãî ñèãíà-
ëà. Äëÿ ýòîãî èñïîëüçóåòñÿ ïåðåìíîæèòåëü 1. Ñ ïî-
ìîùüþ ïåðåìíîæèòåëÿ 2 è ôèëüòðà 3 âûäåëÿåòñÿ
ñèãíàë ñ îñíîâíîé ÷àñòîòîé. Åñëè ôàçîâûé ñäâèã â
ôèëüòðå 2 áîëüøå, ÷åì ñóììàðíûé ôàçîâûé ñäâèã â
ôèëüòðàõ 1 è 3, òî ðåçóëüòèðóþùèé ôàçîâûé ñäâèã â
äàííîé ìîäåëè ôèëüòðà ìåíÿåò çíàê ïî ñðàâíåíèþ ñ
òèïè÷íûì ôèëüòðîì. Âàðèàöèåé íàêëîíîâ Ô×Õ
ôèëüòðîâ 1, 2 è 3 ìîæíî ïîëó÷èòü ýêâèâàëåíòíóþ
Ô×Õ ñ òèïè÷íûì íàêëîíîì, ñ íóëåâûì íàêëîíîì è
ñ èíâåðòèðîâàííûì íàêëîíîì.
Îïðåäåëèì âîçìîæíûå ÷àñòîòû ãåíåðèðóåìûõ
êîëåáàíèé. Óðàâíåíèå áàëàíñà ôàç äëÿ ñòðóê-
òóðû àâòîêîëåáàòåëüíîé ñèñòåìû ðèñ. 2 èìååò âèä
ϕ1+ϕ2+ϕâí=�2πn, (1)
Èñïîëüçóåì âûðàæåíèå äëÿ Ô×Õ öèôðîâîãî
ÊÈÕ-ôèëüòðà
( ) ,
d
R
f f
F
πϕ = −
Çàïèøåì òàêæå âûðàæåíèå äëÿ Ô×Õ áëîêà çà-
äåðæêè
( ) 2
,
d
r
f f
F
πϕ = −
ãäå r � êîëè÷åñòâî èíòåðâàëîâ ìåæäó âûáîðêàìè,
íà âðåìÿ êîòîðûõ ïðîèñõîäèò çàäåðæêà (r≥1).
Ïîäñòàâèì èõ â (1) è ïîëó÷èì âûðàæåíèå äëÿ ÷àñ-
òîòû ãåíåðèðóåìûõ ñèãíàëîâ:
31 2 4
1 2 3 4 5
.
2 2 2d d d d d
n
f
RR R R r
F F F F F
=
− + + +
(2)
Óñëîâèåì óñòîé÷èâîñòè êîëåáàíèé ÿâëÿåòñÿ ïî-
ëîæèòåëüíûé çíàê çíàìåíàòåëÿ (2). Äëÿ óâåëè÷åíèÿ
÷óâñòâèòåëüíîñòè íåîáõîäèìî ìèíèìèçèðîâàòü çíà-
ìåíàòåëü.
Âûïîëíåííûå èññëåäîâàíèÿ êîìïüþòåðíîé öèô-
ðîâîé ìîäåëè ïîêàçàëè, ÷òî ïîðÿäîê ôèëüòðîâ (êî-
ëè÷åñòâî âûáîðîê ÊÈÕ) è ÷àñòîòó äèñêðåòèçàöèè
ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü äëÿ íàñòðîéêè àâòîêîëåáàòåëü-
íîé ñèñòåìû. Ïðè ýòîì ïîëîñà ôèëüòðà îïðåäåëÿåò-
ñÿ îòíîøåíèåì ÷àñòîòû äèñêðåòèçàöèè ê ïîðÿäêó
ôèëüòðà. Ñ ó÷åòîì ñòóïåí÷àòîãî õàðàêòåðà Ô×Õ óâå-
ëè÷åíèå ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè â ïîëîñå ôèëü-
òðà òðåáóåò óâåëè÷åíèÿ ÷àñòîòû äèñêðåòèçàöèè è
ñîîòâåòñòâóþùåãî óâåëè÷åíèÿ ïîðÿäêà ôèëüòðîâ.
Íàèáîëåå ýôôåêòèâíûì ñïîñîáîì óïðàâëåíèÿ
÷àñòîòîé ãåíåðèðóåìîãî ñèãíàëà ÿâëÿåòñÿ âíåñåíèå
â öåïü îáðàòíîé ñâÿçè àâòîêîëåáàòåëüíîé ñèñòåìû
âàðüèðóåìîãî ÷àñòîòîíåçàâèñèìîãî ôàçîâîãî ñäâè-
ãà. Óïðàâëÿþùèé ôàçîâðàùàòåëü ìîæåò áûòü âíå
ïðîöåññîðà, ðåàëèçóþùåãî àâòîêîëåáàòåëüíóþ ñèñ-
òåìó.
Ââîäÿ â óðàâíåíèå áàëàíñà ôàç óïðàâëÿåìûé ôà-
çîâûé ñäâèã ôàçîâðàùàòåëÿ ±ϕ(x), ïîëó÷èì âûðàæå-
íèå äëÿ õàðàêòåðèñòèêè ïðåîáðàçîâàíèÿ ôàçîâîãî
ñäâèãà â ÷àñòîòó ãåíåðèðóåìîãî ñèãíàëà:
Âõîä Âûõîä +
+
8
FDATool
timestwo
z
�1
Âûõîä
Áëîê ðàñêà÷êè
Öèôðîâîé ôèëüòð 1 Óñèëèòåëü Îãðàíè÷èòåëü
Öèôðîâîé ôèëüòð 2
×àñòîòîìåð
Îñöèëëîãðàô
Ðèñ. 2
1 ××
FDATool
FDATool
FDATool
2
2 1 ××
Ðèñ. 3
Âõîä Ïåðåìíîæèòåëü 1
Öèôðîâîé ôèëüòð 1
Öèôðîâîé ôèëüòð 2
Öèôðîâîé ôèëüòð 3
Ïåðåìíîæèòåëü 2
Óñèëèòåëü
Óñèëèòåëü Âûõîä
ãäå R �
Fd �
ïîðÿäîê ôèëüòðà;
÷àñòîòà äèñêðåòèçàöèè.
ãäå ϕ1, ϕ2 �
ϕâí �
n =
ôàçîâûå ñäâèãè â ôèëüòðàõ;
âíîñèìûé ôàçîâûé ñäâèã;
1, 2, 3,�
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 1
15
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
( )
( )
31 2 4
1 2 3 4 5
2 .
2 2 2d d d d d
x
n
f x
RR R R r
F F F F F
ϕ
±
π=
− + + +
(3)
Âûïîëíåííûå ýêñïåðèìåíòû íà êîìïüþòåðíûõ
ìîäåëÿõ ïîäòâåðæäàþò ñäåëàííûå âûâîäû. Íàïðè-
ìåð, ïðè êðóòèçíå ýêâèâàëåíòíîé Ô×Õ ôèëüòðà 1
(ðèñ. 1) Sϕ1=π·6,75·10�3 è êðóòèçíå ýêâèâàëåíòíîé
Ô×Õ ôèëüòðà 4 Sϕ2=π·9·10�3 ïîëó÷åíà õàðàêòåðèñ-
òèêà, ïðèâåäåííàÿ íà ðèñ. 4, ãäå ôàçîâûé ñäâèã � â
ãðàäóñàõ, à ÷àñòîòà � â ãåðöàõ.
Õàðàêòåðèñòèêà ïîëó÷åíà âàðüèðîâàíèåì âíîñè-
ìîé çàäåðæêè, âåëè÷èíà êîòîðîé çàòåì ïåðåñ÷èòû-
âàëàñü â ôàçîâûé ñäâèã íà ÷àñòîòå ãåíåðèðóåìîãî
ñèãíàëà. Õàðàêòåðèñòèêà èìååò ñòóïåí÷àòûé õàðàê-
òåð (íà ðèñ. 4 îíà àïïðîêñèìèðîâàíà ëèíèåé).
Âûïîëíåíû àíàëîãè÷íûå èññëåäîâàíèÿ äðóãèõ
öèôðîâûõ àâòîêîëåáàòåëüíûõ ñèñòåì â ðåæèìå ïî-
âûøåííîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè, íàïðèìåð ñ äâóõïåò-
ëåâîé îáðàòíîé ñâÿçüþ, ñ êîìáèíàöèîííûì âçàèìî-
äåéñòâèåì òðåõ ñèãíàëîâ íåêðàòíûõ ÷àñòîò [5, 6].
***
Ïî ðåçóëüòàòàì èññëåäîâàíèé ìîæíî ñäåëàòü ñëå-
äóþùèå âûâîäû.
Ëèíåéíûå Ô×Õ öèôðîâûõ ôèëüòðîâ ïðîõîäÿò
÷åðåç íà÷àëî êîîðäèíàò, ïîýòîìó ñìåùåíèå íóëå-
âûõ òî÷åê Ô×Õ ïðèâîäèò ê îäíîâðåìåííîìó èçìå-
íåíèþ èõ êðóòèçíû è íàîáîðîò. Ýòî óñëîæíÿåò ïðî-
öåäóðó íàñòðîéêè öèôðîâûõ ãåíåðàòîðíûõ ïðåîá-
ðàçîâàòåëåé.
Ñòóïåí÷àòîñòü Ô×Õ öèôðîâûõ ôèëüòðîâ ïðèâî-
äèò ê äèñêðåòíîñòè õàðàêòåðèñòèêè ïðåîáðàçîâàòå-
ëÿ. Óâåëè÷åíèå ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðåîáðàçîâàòåëÿ
òðåáóåò óâåëè÷åíèÿ ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè è
äîëæíî ñîïðîâîæäàòüñÿ óâåëè÷åíèåì ïîðÿäêà ôèëü-
òðîâ è óâåëè÷åíèåì ÷àñòîòû äèñêðåòèçàöèè. Âîçðàñ-
òàåò îáúåì îïåðàöèé íà êàæäîì èíòåðâàëå ìåæäó
âûáîðêàìè.  ñâîþ î÷åðåäü ýòî ñíèæàåò áûñòðîäåé-
ñòâèå è îãðàíè÷èâàåò äèàïàçîí ÷àñòîò ãåíåðèðóåìûõ
ñèãíàëîâ.
 ñòðóêòóðå öèôðîâîé àâòîêîëåáàòåëüíîé ñèñòå-
ìû â öåïè îáðàòíîé ñâÿçè íåîáõîäèì ýëåìåíò çàäåðæ-
êè êàê ìèíèìóì íà îäèí èíòåðâàë ìåæäó âûáîðêà-
ìè. Ýòî îáåñïå÷èâàåò óñòîé÷èâîñòü àâòîêîëåáàíèé.
Íàêëîí ýêâèâàëåíòíîé Ô×Õ àâòîêîëåáàòåëüíîé
ñèñòåìû äîëæåí áûòü òèïè÷íûì.  ïðîòèâíîì ñëó-
÷àå âîçíèêàåò ýôôåêò ÷àñòîòíîé íåóñòîé÷èâîñòè. Â
ïðîöåññå âîçáóæäåíèÿ àâòîêîëåáàíèé ïðîèñõîäèò
ñìåùåíèå ÷àñòîòû â ñòîðîíó ãðàíèöû ïîëîñû ôèëü-
òðà. Íàðóøàåòñÿ áàëàíñ àìïëèòóä è ïðîèñõîäèò ñðûâ
àâòîêîëåáàíèé.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ïîçâîëÿþò ãîâîðèòü î
ïåðñïåêòèâíîñòè äàííîãî íîâîãî êëàññà öèôðîâûõ
ãåíåðàòîðíûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Èâàíîâ Â. Â., Øàêóðñêèé Â. Ê. Ãåíåðàòîðíûå, ôàçîâûå è
÷àñòîòíûå ïðåîáðàçîâàòåëè è ìîäóëÿòîðû.� Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü,
2003.
2. Èâàíîâ Â. Â., Øàêóðñêèé Â. Ê. Ýôôåêò ïðåîáðàçîâàíèÿ â
êîìáèíàöèîííîì ãåíåðàòîðå äåâèàöèè ÷àñòîòû ñèãíàëà ñèíõðî-
íèçàöèè // Ðàäèîòåõíèêà.� 2004.� ¹ 4.� Ñ. 37�40.
3. Èâàíîâ Â. Â., Øàêóðñêèé Â. Ê. Àíàëèç ñâîéñòâ óïðàâëÿå-
ìîãî ãåíåðàòîðà â ðåæèìå ïîâûøåííîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè // Ýëåê-
òðîñâÿçü.� 2004.� ¹ 7.� Ñ. 43�51.
4. Èâàíîâ Â. Â., Øàêóðñêèé Â. Ê. Óâåëè÷åíèå ÷óâñòâèòåëü-
íîñòè ãåíåðàòîðíûõ ïàðàìåòðè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé // Èçâ.
âóçîâ. Ïðèáîðîñòðîåíèå.� 2005.� ¹ 7.� Ñ. 47�51.
5. Èâàíîâ Â. Â. ×àñòîòíî-ôàçîâûå ïðåîáðàçîâàòåëè ïîâûøåí-
íîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè // Òàì æå.� 2005.� ¹ 9.� Ñ. 13�17.
6. Èâàíîâ Â. Â., Íàãàåâ Ä. À. Öèôðîâûå ãåíåðàòîðíûå ïðå-
îáðàçîâàòåëè ñèãíàëîâ ñ óãëîâîé ìîäóëÿöèåé // Èçâ. Ñàìàðñêîãî
íàó÷íîãî öåíòðà ÐÀÍ.� 2006.� Ñïåö. âûïóñê.� Ñ. 31�34.
f, Ãö
475
450
425
400
0 12,5 25 37,5 φ, °
Ðèñ. 4
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Ãàäçèêîâñêèé Â. È. Ìåòîäû ïðîåêòèðîâàíèÿ öèôðîâûõ
ôèëüòðîâ.� Ì.: Ãîðÿ÷àÿ ëèíèÿ�Òåëåêîì, 2007.� 416 c.
Ðàññìîòðåíû ìåòîäû ìàòåìàòè÷åñêîãî ñèíòåçà îäíîìåðíûõ ñêàëÿðíûõ âåùåñòâåííûõ
íåðåêóðñèâíûõ öèôðîâûõ ôèëüòðîâ (ÖÔ) è ýâðèñòè÷åñêîãî ñèíòåçà ðåêóðñèâíûõ
ÖÔ. Ðàçðàáîòàíû àëãîðèòìû ñèíòåçà îäíîìåðíûõ ñêàëÿðíûõ êîìïëåêñíûõ ÖÔ
(íåðåêóðñèâíûõ è ðåêóðñèâíûõ). Èçëîæåíû ìåòîäèêè ðàñ÷¸òà ðàçðÿäíîñòè
êîýôôèöèåíòîâ è îïåðàöèîííûõ óñòðîéñòâ îäíîìåðíûõ ñêàëÿðíûõ è âåêòîðíûõ
ÖÔ, à òàêæå òðåáóåìîãî áûñòðîäåéñòâèÿ âû÷èñëèòåëÿ, ÷òî íåîáõîäèìî äëÿ âûáîðà
ýëåìåíòíîé áàçû � ñèãíàëüíîãî ïðîöåññîðà (DSP). Ïðèâåäåíû ïðèìåðû
ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññîâ öèôðîâîé ôèëüòðàöèè.
Äëÿ íàó÷íûõ ðàáîòíèêîâ è èíæåíåðîâ, çàíèìàþùèõñÿ ïðîåêòèðîâàíèåì ñèñòåì
öèôðîâîé îáðàáîòêè ñèãíàëîâ è öèôðîâûì ìîäåëèðîâàíèåì òåõíè÷åñêèõ ñèñòåì, à
òàêæå äëÿ ñòóäåíòîâ è àñïèðàíòîâ ðàäèîòåõíè÷åñêèõ ñïåöèàëüíîñòåé âóçîâ.
|