Космонавтика  Структуры полупроводниковых преобразователей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 [ 77 ] 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

в ППП СТАРТ, содержащем библиотеку базовых фильтров второго порядка и библиотеку интегральных операционных усилителей (а также формирующих конденсаторов), реализована следующая последовательность действий по проектированию:

формирование, ввод и трансляция формализованного задания (ФЗ);

образование множества конкурентоспособных решений;

генерация вариантов и оценка функции качества (полезности) ;

организация переформирования базы эффективности множества решений;

выдача результатов из базы пользователю.

Транслятор ФЗ проводит синтаксический контроль ФЗ, выдает диагностические замечания (при наличии ошибок в ФЗ), транслирует вводимую информацию во внутреннюю форму представления данных.

Генератор вариантов в соответствии с входным заданием (передаточная функция, принятые критерии) осуществляет формирование каскадов с использованием базовых фильтров, а затем и формирование всего устройства.

Выбор и принятие решения из множества возможных решений осуществляется на основе принятых критериальных функций, оценочных шкал и коэффициентов относительной важности (весов).

Функция качества F{x) определяется следующим образом:

N 4=1

где л: -некоторое допустимое решение; /л (л:) - значение k-u критериальной функции; ал - вес -го критерия.

Средневзвешенная оценка функции качества выбрана в силу ее простоты и наглядности, что важно при назначении экспертных оценок. По значениям функции качества происходит отбор решений и заполнение ими базы лучших решений. Содержание базы конкурентоспособных вариантов является результатом работы, выдаваемым пользователю для дальнейшего анализа и принятия окончательного решения. Разумная размерность базы: два - пять вариантов, но по желанию пользователя она может быть изменена.

Процесс анализа вариантов заканчивается по одной из следующих причин: просмотрены все потенциально воз-



можные варианты или истекло время, выделенное на работу программы.

По окончании работы происходит обработка и выдача содержимого базы в форматах входного языка моделирования для ППП КАПРЭ-2 [3]. Кроме того, во втором случае содержимое базы может быть записано в архив вариантов, чтобы при необходимости можно было продолжить дальнейшую генерацию вариантов, начиная с состояния прерывания.

Техническое задание на разработку Л/?С-фильтра включает в себя требования по следующим параметрам:

коэффициенту передачи по постоянному току;

нулевому сигналу на выходе усилителя;

входному сопротивлению;

передаточной функции;

диапазону изменения входного сигнала;

линейной зоне операционного усилителя;

требования к устройству по линейности- сигнал в заданном диапазоне частот не должен ограничиваться по амплитуде ни одним каскадом, кроме последнего.

Результат расчета выдается в виде таблицы соединений схемы, описания элементов, их номинальных значений, критериев качества (число каскадов, максимальные габариты формирующих конденсаторов, число конденсаторов /4/?С-фильтра, нулевой сигнал).

Возможности ППП СТАРТ показаны на примере проектирования схемы по следующим исходным данным:

передаточная функция

1-1-0,001;; 1-f 2-1,2-0,00436/7-f 0,004362/78 1 +0,003/7

коэффициент передачи по постоянному току Ко = = 1,13;

нулевой сигнал на выходе усилителя не более ±0,02 В;

входное сопротивление более 200 Ом, диапазон изменения входного сигнала ±1,35 В; диапазон, в котором должна быть обеспечена неискаженная передача входного сигнала, ±0.66 В;

тип интегрального операционного усилителя - К1УТ153Б.

Формализованное задание на проектирование указанной схемы выглядит следующим образом: 234



- СХЕМА ЗАДАЧА 2;

ОПИСАНИЕ

К(0) = 1,13;

ЗВЕНО, ТИП-А, Т-1;

ЗВЕНО, ТИП-А, Т-3;

ЗВЕНО, ТИП-Р, Т-5.5, KSI=0,15;

ЗВЕНО, ТИП-А, Т-3.12;

ЗВЕНО, ТИП-А, Т-2.34;

ЗВЕНО, ТИП-Ф, Т-23;

ЗАПРЕТ ЦЕПЬ N=8, N==7;

ВЕСА КРИТЕРИЕВ, N КАСК=0,2, CMAX=0,3,NC= =0,1, иОВЫХ=0,4;

ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ, U0 ВЫХ [<0,02];

СЛУЖЕБ

SOS-14545.

В результате получены два варианта схемной реализации. Для каждого из вариантов даны таблицы соединений и описания элементов с указанием их номинальных значений и допусков разброса. В табл. 1 приведены параметры и оценки обоих вариантов, а на рис. 1 и 2 - схемы, соответствующие таблицам соединений.

Таблица 1.

Критерий качества

Параметр

Оценка

Вклад в сумму

Число каскадов

1,000

Максимальное число корпус

1,200

Число конденсаторов

0,500

Нулевой сигнал

0,015

1,600

Итого: 4,300

- СХЕМА ВАРИАНТ 1 ОПИСАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ Rl(l, 2) =1,650-;0+02 КОМ, 1%; R2(2, 4)=1,740-10+0,2 КОМ, 1%; С 1(2, 4) =4,700-10-02 МКФ, 5%; Dl(2, 3, 4)=К1УТ153Б; R3(3, 0) =8,450-10+01 КОМ, 1%; R4(4, 5) =2,100-10+00 КОМ, 1%; R5(5, 6) = 1,500-10+02 КОМ, 1%; R6(6, 8) =8,660-10+00 КОМ, 1%; С2(5, 7) =2,700-10-01 МКФ, 5%;



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 [ 77 ] 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89