Формирование и измерение параметров сложных тестовых сигналов

• Автор: Мишра Пураджит
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 Сложные тестовые сигналы и проблемы, связанные с их формированием, измерением параметров и моделированием

1.1 Формирователи традиционно используемых тестовых сигналов

1.2 Требования, предъявляемые к средствам и методике моделирования

1.3 Обоснование целесообразности применения сложных тестовых сигналов для преобразования сопротивления электрических цепей в напряжение
1.4 Принципы построения аппаратно-программного комплекса для формирования и измерения параметров сложных тестовых сигналов
1.5 Обоснование необходимости разработки методик формирования и моделирования сложных тестовых сигналов

Выводы по главе 1

Глава 2 Методика формирования сложных тестовых сигналов и расчета их параметров

2.1 Цель и основные положения методики формирования сложных тестовых сигналов
2.2 Расчет параметров сигнала с двумя линейными измерительными интервалами
2.3 Расчет параметров сигналов с одним линейным измерительным интервалом
2.3.1 Сигнал с четырьмя экспоненциальными дополнительными интервалами
2.3.2 Сигнал с двумя экспоненциальными и одним косинусоидальным дополнительными интервалами
2.4 Виртуальный прибор для формирования тестовых сигналов
Выводы по главе 2

Глава 3 Исследование измерительных преобразователей параметров электрических цепей со сложными тестовыми сигналами
3.1 Методика создания Брюе-моделей сигналов по их математическому описанию на заданных временных интервалах
3.2 Модели сложных сигналов для Брюе-совместимых программ схемотехнического моделирования
3.3 Исследование индуктивной измерительной цепи со сложным тестовым сигналом
Выводы по главе 3
Глава 4 Исследование аппаратной части комплекса для формирования и измерения параметров сложных тестовых сигналов
4.1 Виртуальный прибор для измерения параметров тестовых сигналов
4.2 Определение параметров оцифрованного сигнала и создание его математической и Брюе-моделей
4.3 Выбор частоты дискретизации ЦАП формирователя тестовых сигналов
4.4 Методика моделирования и макромодель выходного канала платы сбора данных
Выводы по главе 4
Заключение. Основные результаты и выводы по работе
Библиографический список
Приложение А. Задания на моделирование (Брюе-модели) сложных сигналов
Приложение Б. Задания на моделирование измерительных преобразователей
Приложение В. Макромодели операционного усилителя 544УД2 и аналогового ключа 590КН4
Приложение Г. Акт о внедрении результатов диссертационной работы

Введение
Проблема совершенствования средств формирования и измерения параметров тестовых сигналов, несмотря на свою многолетнюю историю, остается актуальной и в современных условиях. От точности задания и стабильности параметров тестовых сигналов во многом зависят метрологические характеристики средств измерений и контроля параметров электрорадиоэлементов, электрических цепей и датчиков, а также средств тестирования узлов радиоэлектронного оборудования.
Значительный вклад в разработку методов и средств формирования и измерения параметров электрических сигналов внесли JI. И. Волгин, В. С. Гутников, В. Ю. Кнеллер, K. JI. Куликовский, Е. А. Ломтев, А. И. Мартяшин, П. П. Орнатский, П. П. Чураков, Э. К. Шахов, В. М. Шляндин и др. [1 - 10].
В области генерации и измерения параметров электрических сигналов достигнуты значительные успехи. Хорошие характеристики (но и высокую стоимость) имеет промышленное генераторное и измерительное оборудование таких известных фирм, как Tektronix, Agilent Technologies, ROHDE&SCHWARZ.
При построении современных средств измерений, контроля и тестирования на первый план выдвигается задача интегрирования этих средств в автоматизированные информационно-измерительные и управляющие системы путем создания аппаратно-программных комплексов, обеспечивающих:
- программно управляемое выполнение серии тестовых испытаний с вариацией формы, амплитуды и частоты следования сигналов;
- измерение параметров выходных сигналов, их математическую обработку и представление результатов измерений;
- сопровождение процессов формирования и измерения параметров сигналов их математическим или схемотехническим моделированием с учетом реальных параметров элементной базы и внешних влияющих факторов.

вающих условия (2.1) равенства значений функций и равенства значений первых производных функций, а также особые условия разработчика (если таковые имеются). По известным (заданным) параметрам сигнала на первом измерительном интервале в результате решения полученной системы уравнений определяются параметры сигнала на предшествующем интервале.
5. Аналогичным образом составляется система уравнений на общей границе первого измерительного и следующего за ним дополнительного интервалов, в результате решения которой определяются параметры сигнала на этом интервале.
Дальнейшее повторение описанных действий позволяет определить параметры сигнала на всех последующих интервалах.
Предложенная методика позволяет создавать сложные тестовые сигналы, при воздействии которых на дифференцирующую измерительную цепь не возникает выбросов большой амплитуды,
2.2 Расчет параметров сигнала с двумя линейными измерительными интервалами
Практическую реализацию предложенной методики расчета параметров сложных тестовых сигналов рассмотрим на примере задачи формирования сигнала с двумя линейными измерительными и несколькими дополнительными экспоненциальными интервалами. Особенности реализации методики будут более понятны, если выполняемые действия иллюстрировать конкретным примером.
Произведем расчет параметров сигнала, содержащего два измерительных интервала времени, на одном из которых напряжение должно возрастать по линейному закону и{{)= СД +5) -(?-^) с крутизной (скоростью нараста-

ния) =50-10 —, размахом 17 т -6 В и начальным значением в момент с
времени от начала периода, равным С71 =0,8 В. На втором измерительном