Динамическим характеристикам

а — проатейший диодный детектор; б — амплитудный детектор с широким динамическим диапазоном на ОУ

ЦАП и АЦП характеризуются погрешностью, быстродействием и динамическим диапазоном. Погрешность состоит из методической и инструментальной составляющих. Методическая составляющая определяется абсолютной погрешностью в квантования аналоговой величины по уровню:

Приведенные выражения указывают на возможность выполнять обменные операции между полосой, временем передачи и динамическим диапазоном при одном и том же объеме передаваемой информации: / = F71og2(l +PC/PJ, где Т — время передачи.

На практике очень часто используют операции обмена динамического диапазона на полосу пропускания. Например, преобразуя аналоговое сообщение с динамическим диапазоном 60 дБ в дискретный сигнал, его можно передавать по каналу связи, в котором сигнал превышает помеху всего лишь на 20 дБ и менее. При этом полоса пропускания канала должна в несколько раз превышать ширину спектра сообщения. Аналогичный обмен можно произвести, используя аналоговые широкополосные методы модуляции.

С повышением уровня входного сигнала наклон этой кривой снижается, что свидетельствует о спаде коэффициента усиления, а после загиба наступает ограничение амплитуды и искажение формы выходного тока и напряжения. Амплитудная характеристика реальных усилителей не проходит через начало координат из-за наличия на выходе усилителя собственных шумов и помех. Отношение отсекаемых отрезков D = и"/ {/называется динамическим диапазоном и характеризует качество усилителя.

Динамическим диапазоном усилителя называют отношение

Отношение максимального уровня сигнала к минимальному называется динамическим диапазоном сигнала и выражается в децибелах (дБ):

Помимо ширины спектра и длительности непериодический сигнал характеризуется динамическим диапазоном, определяемым так же, как и в случае периодического сигнала.

Отношение амплитуд наиболее сильного и наиболее слабого сигнала на входе усилителя называют его динамическим диапазоном D:

Лучшими свойствами обладает регулятор на основе ПТ, изображенной на 18.16, в. Здесь ПТ используется: в качестве управляемого сопротивления. Цепь управления практически не потребляет мощность, так как транзистор обладает чрезвычайно большим сопротивлением по управляющему входу. Регулятор характеризуется хорошей развязкой цепей сигнала и управления. В цепи сигнала нет р-и-переходов, а имеется омическое сопротивление, управляемое напряжением. Регулятор способен коммутировать сигналы с широким динамическим диапазоном с меньшими нелинейными искажениями, чем рассмотренные выше регуляторы.

динамическим диапазоном коммутируемых величин,

образцовому устройству; 2) экстремальные автоматизированные системы регулировки РЭА; 3) системы автоматизированной регулировки, настраивающие РЭА по выходным переменным; 4) автоматизированные системы регулировки, настраивающие РЭА по динамическим характеристикам. Безусловно, данная классификация не является исчерпывающей и может развиваться. Поиски экстремума при регулировке РЭА используют не-сколько методов организации движения системы к точке экстремума: Гаусса — Зайделя, градиента, наискорейшего спуска, Фиц-нера и статистический. Наиболее перспективные первые три [16]. Рассмотрим в заключение в качестве примера структурную схему автоматизированной системы регулировки, использующую метод градиента, реализуемый оптимизатором на основе аналоговой вычислительной машины (АВМ). Регулировка осуществляется по образцовому устройству ( 15.9). Регулируемый параметр — амплитудно-частотная характеристика. Напряжение на выходе двухтактного детектора Un представляет собой погрешность частотной характеристики регулируемого устройства во всем диапазоне. Оптимизатор на основе АВМ минимизирует эту функцию, управляя исполнительными устройствами (ИУ). Изменение параметров элементов регулировки осуществляется в сторону уменьшения функции {/д. После рабочего движения определяются частные производные и совершается новое рабочее движение, и так до достижения минимального значения ?/д, соответствующего совпадению параметров регулируемого и образцового устройства. Отметим, однако, что вопросы проектирования АСР представляют достаточно специфическую и сложную задачу и выходят за пределы данного учебника.

При проектировании аппаратов об их работоспособности судят по статической тяговой характеристике приводного электромагнита. Стремятся к тому, чтобы статическая тяговая характеристика на протяжении всего хода якоря располагалась выше характеристики противодействующих усилий. Однако процесс включения аппарата определяется не статическими, а динамическими его характеристиками, выражающими характер рабочих процессов во времени. К динамическим характеристикам относят зависимости от времени тока в обмотке приводного электромагнита /, его тягового усилия Рал, потокосцепления обмотки Т, перемещения подвижной системы х, ее скорости dx/dt и ускорения d2x/dt2.

Рассмотрим задачу первого этапа: надо по некоторым заданным динамическим характеристикам электромагнитного аппарата найти зависимость постоянной времени обмотки от перемещения якоря электромагнита (магнитным сопротивлением стали магнитопровода пренебрегаем). Методику решения указанной задачи разберем на примере электромагнита постоянного тока с внешним поворотным якорем. Уравнение электрической цепи обмотки [8]

§ 7.6. Оптимальное проектирование электромагнитов по заданным динамическим характеристикам

Рассмотренные выше методы проектирования электромагнитов по заданным динамическим характеристикам основаны на применении вычислительных машин с привлечением относительно сложных математических методов.

динамическим характеристикам........139

К динамическим характеристикам относят и погре лность датирования отсчета, под которой понимается разность между тем моментом времени, с которым соотносится полученный результат измерения, и фактическим моментом времени, для которого произведено измерение. Выше было показано, что именно погрешность датирования из-за временного сдвьта обусловливает динамическую составляющую погрешности, вносимую процессором в результат измерения.

Динамическими характеристиками называют зависимости от времени в переходных режимах работы ЭММ тока i (t), потокосцепления *F (t), хода якоря х (t), электромагнитной силы F (t) и других величин. К главным динамическим характеристикам относят зависимости тока и хода от времени. Кроме этих зависимостей важными параметрами, характеризующими ЭММ, являются времена трогания ^тр и срабатывания tcv. Временем трогания называют время, прошедшее от момента подключения обмотки ЭММ к источнику питания до момента трогания подвижного элемента (якоря). Временем срабатывания называют время, прошедшее от момента подключения обмотки до окончания движения подвижного элемента на заданном интервале пути. Время срабатывания ?ср равно сумме времен трогания /тр и движения ?дв подвижного элемента ЭММ на этапе движения. При срабатывании якорь перемещается и преодолевает силы (моменты) как механизма, который он приводит в движение, так и возвратных пружин, защелок и т. п. Зависимость суммы сил сопротивления р „„„

Медленные изменения нагрузки, нап:зимер возрастание ее до дневного максимума, не представляют трудностей для регулирования и не предъявляют особых требований к динамическим характеристикам системы регулирования.

Согласно требованиям к динамическим характеристикам УПТ делятся на четыре группы:

К метрологическим характеристикам относятся динамические характеристики средств измерений — характеристики инерционных свойств средств измерений, определяющие зависимость выходного сигнала средства измерений от меняющихся по времени величин: параметров входного сигнала, внешних влияющих величин, нагрузки. Динамические характеристики средств измерений определяют динамическую погрешность (см. § 2.5). В зависимости от полноты описания динамических свойств средств измерений различают полные и частные динамические характеристики (ГОСТ 8.256—77). К полным характеристикам относятся: дифференциальное уравнение, импульсная характеристика, переходная характеристика, передаточная функция, совокупность амплитудно- и фазо-частотной характеристик. К частным динамическим характеристикам относят отдельные параметры полных динамических характеристик, не отражающие полностью динамические свойства средств измерений. Частной динамической характеристикой является время установления показаний.