Анализ и синтез термостабильных радиотехнических устройств

• Автор: Озеркин, Денис Витальевич
• Шифр специальности: 05.12.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Основные направления проектирования термостабильных РТУ
1.1. РТУ с позиции температурной стабильности
1.2. Распространенные методы термостабилизации
1.2.1. Прецизионная элементная база
1.2.2. Термокомпенсация
1.2.3. Микротермостатирование
1.3. Комплексное обеспечение температурной стабильности

Выводы
2. Анализ температурной стабильности РТУ на основе вычислительного эксперимента
2.1. Алгоритмическая модель схемотехнического проектирования
2.2. Анализ температурной стабильности типовых РТУ. Обзор известных программ схемотехнического моделирования
2.2.1. Компенсационный стабилизатор постоянного напряжения
2.2.2. Операционный усилитель
2.2.3. КС-генератор с двойным Т-образным мостом
2.3. Адекватность математических моделей ЭРЭ в задачах
анализа температурной стабильности РТУ
Выводы
3. Задачи синтеза термостабильных РТУ с применением термокомпенсации и термостатирования
3.1. Особенности пространственного расположения ЭРЭ с позиции температурной стабильности
3.1.1. Локальная группа ЭРЭ и ее свойства
3.1.2. Алгоритмическая модель топологического проектирования. Начальное размещение ЭРЭ
3.1.3. Особенности комплектации локальных групп ЭРЭ
3.2. Расчет температурного поля плоской конструкции
3.2.1. Алгоритмическая модель топологического проектирования. Численный метод расчета температурного
поля

3.2.1.1. Пространственно-временная сетка
3.2.1.2. Разностная схема
3.2.1.3. Решение системы разностных уравнений . $>
3.2.2. Коэффициент теплоотдачи как функция темпера-
туры
3.2.3. Погрешность расчета температурного поля плоской конструкции
3.2.3.1. Погрешность математической реализации

3.2.3.2. Погрешность физико-математической модели
3.3. Синтез термостабильных РТУ с применением микротер-мостатирования
3.3.1. Структурно-функциональная схема
3.3.2. Эквивалентная электрическая схема замещения
3.3.3. Схемотехническое проектирование
Выводы
4. Автоматизация сквозного проектирования термостабильных

4.1. Общие вопросы построения САПР термостабильных РТУ
4.2. Блок схемотехнического моделирования
4.2.1. Алгоритмическая модель
4.2.2. Структурный состав
4.3. Блок реализации вычислительного эксперимента
4.3.1. Алгоритмическая модель
4.3.2. Структурный состав
4.4. Блок топологического проектирования
4.4.1. Алгоритмическая модель
4.4.2. Структурный состав
Выводы
5. Пример синтеза РТУ с высокой температурной стабильностью
5.1. Обоснование выбора РТУ
5.2. Предварительный анализ схемотехнического решения
5.3. Вычислительный эксперимент по нахождению уравнения температурной погрешности
5.4. Синтез конструктивных вариантов

5.4.1. Применение топологической термокомпенсации
5.4.2. Применение микротермостатирования
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения

Легко заметить, что уравнение температурной погрешности (1.21) предложенное в [24] обладает малой практической ценностью с точки зрения проектирования термостабильных РТУ по следующим причинам:
1. Линейность уравнения, из которого следует, что действия погрешностей отдельных параметров ЭРЭ независимы;
2. Равенство рабочих температур всех ЭРЭ, входящих в РТУ;
3. Малая информативность, поскольку элементарным слагаемым в уравнении (1.21) является параметр ЭРЭ;
4. Трудоемкость нахождения коэффициентов влияния В± аналитическим и экспериментальным методами.
В работе [25] впервые предложен метод нахождения коэффициентов влияния В± уравнения температурной погрешности (1.21) методом статистического планирования эксперимента в сочетании с регрессионным анализом. Известно, что температурные зависимости параметров ЭРЭ случайны по величине и знаку в пределах заданных значений, поэтому для математического описания температурной погрешности целесообразно использование указанного метода. Кроме того, появляется возможность получения как линейного, так и нелинейного уравнения температурной погрешности РТУ в виде степенного ряда, что сопровождается статистически строгой оценкой адекватности полученного полинома и значимости уравнения регрессии. Уравнение регрессии, получаемое по результатам эксперимента, может быть представлено в общем виде как:
где л - оценка генерального значения выходного параметра Ы;
Ьо, іц, Ь±з, Ьц - эмпирические коэффициенты уравнения регрессии, являющиеся оценками соответствующих генеральных коэффициентов
Для нахождения уравнения регрессии (1.22) и проверки его адекватности используются основные положения теории планировании факторного эксперимента [26-28]. Параметры ЭРЭ, как функции температуры (1.15), выступают в качестве факторов д±, дг,

(1.22)