Высокоэкономичные функциональные узлы автономных аппаратов и элементов автоматики : Развитие теории, исследование, разработка

• Автор: Галиев, Анвар Лутфрахманович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Стерлитамак
• Количество страниц: 343 с. : ил

1.1. Общий подход к задачам синтеза высокоэкономичных усилителей и

преобразователей информации

1 .2. Классификация автономных аппаратов.

1.3 Сравнительный анализ вариантов построения автономных аппаратов индивидуального пользования
1.4 Условия физической реализуемости экономичных усилителей и преобразователей дгтя автономных аппаратов и элементов автоматики
ГЛАВА 2. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ АППАРАТОВ С ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛОВ

2 I. Сравнительные характеристики преобразователей информации . .

2.2. Методика выбора и исследование характеристик усилительных элементов при нетипових режимах работы.
2.3. Анализ частотиоширотноимпульсного преобразователя информации на элементах логики КМОПструктуры.

2.4. Асинхронный адаптивный дельтамодулятор

2.5. Анализ и разработка синхронного адаптивного дельтамодулятора

ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА II ИССЛЕДОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ А ЦИФРОВЫХ ЭЛЕМЕНТАХ ЛОГИКИ .
3.1. Анализ импульсных усилителей на базе комплементарных пар транзисторов цифровых интегральных микросхем
3.2. Исследование практических схем высокоэкономичных импульсных
усилителей и вопросы питания автономных аппаратов
3 .3. Разработка и исследование ключевых шумоподавителей в импульсных усилителях
3.4. Исследование влияния комплексной нагрузки на работу ключевого усилителя .
3.5. Анализ работы ключевого усилителя при коротком замыкании
в нагрузке.
ВЫВОДЫ.
ГЛ А В А 4. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОНОМНЫХ АППАРАТОВ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
4.1. Исследование влияния распределения звукового давления на устойчивость электроакустической системы
4.2. Анализ влияния интерференционных эффектов на устойчивость электроакустической системы.
4.3. Математические модели локальной электроакустической
системы
4 4. Анализ физических условий фазовой коррекции в слуховых
аппаратах.
4.5. Анализ частотных и формантных параметров речевою сигнала
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА II ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОСЛАБЛЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
5.1 Концептуальные вопросы обеспечения устойчивости электроакустических систем
5.2. Разработка и исследование системы ослабления акустической обратной связи методом транспонирования спектра сигнала.
5.3. Анализ и разработка системы ослабления влияния паразитной акустической обратной связи путем компандирования огибающей речевого сигнала .
5 4 Система ослабления влияния паразитной акустической обрат ной связи методом сравнения частот в слоговом интервале времени.
ГЛАВА 6. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ СИСТЕМЫ ОСЛАБЛЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
6.1. Синтез транспозитора спектра, использующего принцип сжатия сигнала во времени
6.2. Анализ генератора высших гармоник с фазовой манипуляцией
6.3. Синтез фазовращателя для систем ослабления паразитной акустической обратной связи
6.4. Установка для оценки влияния систем ослабления акустической обратной связи на выигрыш в усилении автономных аппаратов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для ЛИП особый интерес представляет моделирование переходных процессов в электронных схемах усиления сигналов при использовании модели операционною усилителя в виде звена второго порядка 9 с передаточной функцией вида
Кор
1. Используя теорему разложения , можно прийти от изображения по Лапласу к оригиналу во временной области. С точки зрения устойчивости усилителя, нас больше интересует колебательный характер установления выходного напряжения. Ниже приведем зависимость выходного напряжения от времени и частоты для рассмотренного случая. УрКост1ГМ. Аналитическая модель инвертирующего усилителя с двухполюсной частотной характеристикой позволяет определить характер изменения переходного процесса при изменении коэффициента усиления усилителя. Я . Явых выходное сопротивление каскада усиления Нп сопротивление нагрузки усилителя сопротивление, подключенное последовательно с ПИ к входу усилителя. В преобразователях информации, используемых в АЛ, широко применяются схемы инвертирующего усилителя, в которых присутствует паразитная емкость емкость монтажных проводников, выводов и т. Такие схемы используются в качестве усилителей ЧИМ, ШИМ, ЧШИМ, ДМсигналов. О Сп
Рис. Учитывая, что выходное сопротивление усилителя в большинстве случаев существенно меньше сопротивления нагрузки, т. Усилитель УС, имеющий большой коэффициент усиления, можно представить моделью ОУ в виде звена первого порядка с передаточной функцией 1. Включение емкости Сп привело к появлению дополнительного полюса, следовательно, переходный процесс может иметь колебательный характер даже при частотной коррекции характеристики усилителя. Исследовать характер переходного процесса в ПИ можно путем сопоставления передаточной функции анализируемой схемы с передаточной функцией
типового колебательного звена 8
где IV коэффициент усиления колебательного звена р оператор Лапласа а коэффициент затухания т постоянная времени звена. Полученное выражение для переходной характеристики звена описывает установление выходного напряжения в процессе колебаний рис. Анапиз состояния и экспериментальные исследования устойчивости усилительных схем на ОУ показывают, что в АП с импульсной обработкой сигналов применение ОУ нежелательно, так как они имеют склонность к генерации паразитных автоколебаний. Хотя паразитные колебания подобного рода в импульсных схемах обработки сигналов к самовозбуждению не приводят, однако число дополнительных паразитных колебаний за время ха определяет дополнительное число переключений ключевого элемента, следовательно, дополнительные потери энергии источника питания. Поэтому в импульсных усилителях и преобразователях информации с целью повышения экономичности следует использовать типовые ключевые элементы логики на полевых транзисторах. СпЬЦКос. I 1СГТКГТ игУх нг
Рис. Таким образом, одной из важных задач синтеза экономичных усилителей является правильный выбор используемой элементной базы активных элементов и наиболее эффективного значения частогы преобразования аналогового сигнала в импульсную форму. Другой важной задачей синтеза является правильная классификация электронных функциональных узлов ЛП, позволяющая воспользоваться известными методами математического описания преобразователей информации информационноизмерительной техники и установить наиболее перспективные направления их развития и построения . АИП. Классификация по функциональному назначению и области применения. Области применения АП медицина, спорт, производство, быт. Рассмотрим функциональные назначения АП в каждой области применения. В медицине. Экономичные индивидуальные датчики и телеметрические контрольные устройства для определения артериального давления, пульса, сатурации, температуры тела больного, предназначенные для непосредственного и дистанционного контроля перечисленных параметров организма человека разомкнутые системы , 8, 7. В спорте Информационные преобразователи для измерения частоты дыхания, пульса, силы и частоты гребка, силы толчка ног, скорости реакции и т. Датчики преобразователи скорости полета спортивного снаряда диска, копья, мяча и т. В производстве и промышленности.