CC BY
85
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-2/2016 ISSN 2410-6070
разгона автомобиля. Органическим недостатком гидротрансформатора, вытекающим из его принципа работы, является «проскальзывание» турбинного колеса по отношению к насосному, что приводит к потерям энергии.
Что касается режимов работы, то практически любая автоматическая трансмиссия имеет следующие режимы:
• Р (англ. Park) — парковочная блокировка
• R (англ. Reverse), «Зх» на советских моделях — задний ход
• N (англ. Neutral), «Н» — нейтральный режим
• D (англ. Drive), «Д» — движение вперёд
• L (англ. Low), «ПП» (принудительно понижающая) или «Тх» (тихий ход) — пониженная передача для движения в сложных дорожных условиях или в парадной колонне техники.
Список используемой литературы:
• Электронный источник : https://ru.wikipedia.org/wiki/
• Электронный источник :https://ru.avtomotospec.ru
• Электронный источник :https://ru.enc.drom.ru
• Методические указания Б. П. Садковский, Н. Е. Садковская: Порядок определения показателей выбросов двигателей внутреннего сгорания, работающих на дизельном топливе.
© Зенин Д.Г., Садковский Б.П., 2016
УДК 621.317
А.Н. Карев
студент 4 курса кафедры ИКТСС ФГБОУ ВО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва»
Г. Саранск, Российская Федерация E-mail: [email protected]
СПОСОБЫ ПОСТРОЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ АЧХ Аннотация
Рассмотрены способы построения АЧХ, их достоинства и недостатки. Проанализированы возможности современных осциллографов и анализаторов спектра для построения АЧХ в широком диапазоне частот и с большим динамическим диапазоном по уровню.
Ключевые слова
Способы построения, амплитудно-частотные характеристики, генератор качающейся частоты,
детекторный выпрямитель.
Для анализа и синтеза различных устройств электро- и радиосвязи наряду с временными характеристиками широко используется описание систем в частотной области, которое позволяет оценить такие параметры, как избирательность фильтров, устойчивость систем с обратными связями, степень подавления помех и т.п. Квазилинейные системы, которые проектируются с помощью приближенных методов, требуют в конечном итоге реальных частотных характеристик, которые позволят сделать окончательный вывод о наиболее важных аспектах ее качества, например, определить реальные, а не расчетные, запасы устойчивости. Измеренные частотные характеристики позволяют также учесть паразитные параметры элементов, не указанные в спецификациях производителями элементной базы.
Среди многочисленных измерений в современной электронной технике особое место занимает измерение амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) линейных четырехполюсников. АЧХ устройства
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-2/2016 ISSN 2410-6070_
представляет собой кривую зависимости амплитуды напряжения на его выходе от частоты этого напряжения на входе (при постоянстве амплитуды входного сигнала), то есть зависимость модуля коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника от частоты. Амплитудно-частотная характеристика дает полное представление о полосе пропускания, неравномерности коэффициента передачи и других свойствах четырехполюсника [1, с. 269].
Существующие способы построения измерителей АЧХ можно свести к следующим [1-5]: ручной способ (снятие АЧХ по точкам); с применением генератора качающейся частоты (ГКЧ); с использованием управляемого двухфазного генератора; на основе векторных анализаторов и анализаторов спектра.
Снятие АЧХ по точкам. Метод снятия по точкам реализуется благодаря управляемому генератору гармонических колебаний [6, 7], частота которого меняется в заданном диапазоне частот. При этом к генератору предъявляются повышенные требования к нелинейным искажениям и точности поддержания амплитудных значений формируемых сигналов [8].
Способ снятия АЧХ является трудоемким. В процессе измерений приходится делать много различных манипуляций с измерительными приборами: переключать пределы измерения и поддиапазоны частот, менять частоту, записывать показания приборов, переводить относительные уровни напряжений в децибелы и откладывать точки на графике.
Длительность процесса измерения АЧХ приводит к появлению ошибок, обусловленных влиянием температуры окружающей среды, нестабильностью частоты генератора и питающего напряжения на характер кривой АЧХ. Недостатки этого способа особенно заметны при настройке цепей и устройств, когда после каждого изменения элементов схемы всю процедуру снятия АЧХ приходится повторять.
Второй способ. Автоматизация процесса измерения АЧХ предполагает наличие генератора, частота которого периодически плавно изменяется по определённому закону в заданной полосе частот. Увеличить производительность измерений удалось благодаря созданию генераторов качающейся частоты (ГКЧ). В этом случае построители АЧХ можно реализовать (рис. 1) на основе ГКЧ, детектора и блока индикации.
Рисунок 1 - Функциональная схема измерителя АЧХ на базе ГКЧ
ГКЧ вырабатывает синусоидальный тестирующий сигнал, частота которого пропорциональна уровню модулирующего напряжения или его логарифму. Модулирующий пилообразный сигнал подается на вход горизонтального канала, а сигнал с выход исследуемого четырехполюсника (ИЧ) - через детектор на вход вертикального канала осциллографа. В результате последовательного тестирования на экране осциллографа строится график АЧХ исследуемого устройства.
Измерители АЧХ значительно уменьшают время анализа по сравнению с методами снятия частотных характеристик по точкам. Но недостаток этих измерений - уменьшение точности измерений по сравнению с измерениями по отдельным точкам из-за короткого интервала времени, отведенного для снятия (запоминания) результатов в каждой точке [4, 9].
Результаты измерений можно наблюдать на осциллографическом индикаторе или двухкоординатном самописце. В качестве измерительного устройства применяют детекторные головки, напряжение на выходе которых должно быть пропорционально мгновенному значению амплитуды напряжения на их входе. К сожалению, полупроводниковые диоды, на основе которых строятся детекторы, имеют резко нелинейную вольт-амперную характеристику с порогом при уровне напряжения в доли вольта. В результате наблюдается зона нечувствительности детекторов в области малых напряжений и значительные искажения при среднем уровне сигналов — в единицы вольт, что приводит к снижению динамического диапазона измерителей АЧХ
[4].
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-2/2016 ISSN 2410-6070_
Использование управляемого двухфазного генератора. В [5] описан измеритель АЧХ, основным блоком которого является блок формирования квадратурных гармонических сигналов, и в качестве которого может быть использован, например, генератор [10]. Преимуществами измерителя АЧХ, по сравнению с известными, являются расширенные функциональные возможности устройства и повышенная точность снятия амплитудно-частотной характеристики исследуемого устройства, что достигается путем формирования ортогональных сигналов, с последующим преобразованием их из прямоугольной системы координат в полярную.
Использование векторных анализаторов и анализаторов спектра. Переход на микроэлектронную элементную базу и применение прямого цифрового синтеза частот позволили создать новое поколение генераторов с очень высокой стабильностью частоты и перестройкой ее от тысячных долей герц до нескольких гигагерц.
В настоящее время получил развитие [4] новый класс приборов - векторные анализаторы, которые позволяют снимать АЧХ в комплексной форме или в виде модуля коэффициента передачи и фазового сдвига от частоты. Это очень дорогие приборы.
Анализаторы спектра не предназначены непосредственно для снятия АЧХ. Они служат для выделения множества гармоник из сложного сигнала и их представления на экране индикатора в виде острых пиков. Тем не менее, при использовании специальных приемов измерений и настроек измерительных приборов анализаторы спектра могут успешно применяться для построения (совместно с ГКЧ) высококачественных графиков АЧХ. Анализаторы спектра имеют простые установки нужного диапазона частот - путем задания начальной и конечной частот анализа или средней частоты и полосы частот качания. Маркеры анализатора ориентированы на работу с частотами и с линейным или логарифмическим масштабом по уровню. Наличие высококачественного цифрового детектора позволяет, в отличие построителя АЧХ на основе осциллографа без детектора, строить АЧХ в привычном «однополярном» виде.
Наиболее перспективным выглядит построение АЧХ путем использования огибающей спектра [4], которую могут строить современные цифровые анализаторы спектра с применением как ГКЧ, так и импульсов с фиксированной частотой повторения и встроенных в анализаторы спектра трекинг-генераторов. Список использованной литературы:
1. Кушнир Ф. В. Электрорадиоизмерения: учеб пособие для вузов / Ф. В. Куршнир. - Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1983. — 320 с.
2. Афонский А. А. Цифровые анализаторы спектра, сигналов и логики / А. А. Афонский, В. П. Дьяконов. -М. : СОЛОН-Пресс, 2009. - 248 с.
3. Дьяконов В. П. Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов. - М.: ДМК Пресс, 2009. - 384 с.
4. Дьяконов В. П. Построитель АЧХ - осциллограф или анализатор спектра? / В. П. Дьяконов // Компоненты и технологии. - 2010. - № 12. - С. 159-168.
5. 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.
6. Пат. 2506692 Российская Федерация, МПК H 03 B 27/00. Управляемый генератор / Дубровин В. С. - № 2012137334/08; заявл. 31.08.12; опубл. 10.02.14, Бюл. № 4. - 15 с.: 11 ил.
7. Дубровин. В. С. Генератор гармонических колебаний на базе управляемого полосового фильтра второго порядка / В. С. Дубровин. // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. - 2015. - № 2. - С. 79-87.
8. Дубровин. В. С. Система стабилизации управляемого генератора на базе квазиконсервативного звена / В. С. Дубровин. // Южно-сибирский научный вестник. - Бийск, 2012. - Вып. 2 (2). - С. 30-34.
9. Адоменас П. Ю. Измерители амплитудно-частотных характеристик и их применение / П. Ю. Адоменас, Я. А. Аронсон, Е. М. Бирманас, И. А. Боерис, Т. Ю. Улевичус // - М.: Связь, 1968. - 166 с.
10. Дубровин. В. С. Генератор гармонических квадратурных сигналов / В. С. Дубровин. // Южно-сибирский научный вестник. - Бийск, 2014. - № 3 (7). - С. 48-52.
© Карев А Н., 2016
