
Cистемы автоматизированноно проектирования электронных схем
..pdf
10
ПРИЛОЖЕНИЕ А Задания на курсовое проектирование по направлению
«Исследование динамики нелинейного устройства»
Предлагается определить тип структуры (нормальная или аномальная) заданного согласно варианту устройства.
Определение типа структуры предполагает:
1.Формирование математической модели.
2.Создание алгоритма для поиска стационарного решения
Xc(t).
3.Проведение оптимизации с использованием показателей качества определяемых на стационарных движениях.
4.Исследование свойств множеств k
Вариант 1
Стабилизатор понижающего типа
K1 |
L |
R |
E0 |
K2 |
C Rн |
|
|
ШИМ-1 Kз
Дн
Uy
Внешние параметры: ext ={65 E0 180 В}. Внутренние параметры int { 0,Uy 0}. Базовая точка пространства внешних параметров
PБext (E0 104 В).

11
Целевая функция: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W(Pint)= max |
|
U |
н |
U |
зад |
|
|
; . |
|
|
|
||||||||
1 |
t |
|
|
|
|
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|||||
Остальные параметры |
|
модели: |
|
L = 0,01 Гн, С = 0,1 мкФ, |
R = 10,6 Ом, Rн= 100 Ом, Uзад= 50 В, Up= 10 В, а = 10–5 с — дли-
тельность тактового интервала.
Ключи работают противофазно — когда К1 открыт К2 закрыт, когда К1 закрыт К2 открыт.
Вариант 2
Стабилизатор постоянного напряжения инвертирующего типа
K1 K2
L
E0 |
C Rн |
R
ШИМ-1 Kз
Дн
Uy
Внешние параметры: ext ={65 E0 180 В} Внутренние параметры int { 0,Uy 0} Базовая точка пространства внешних параметров
PБext (E0 104В).
Целевая функция: W(Pint)= 1 maxt Uн Uзад 2 ; .
Остальные параметры модели: L= 0,01 Гн, С = 0,1 мкФ,
R = 10,6 Ом, Rн =100 Ом, Uзад= 50 В, Up= 10 В, а = 10–5 с — дли-
тельность тактового интервала.

12
Ключи работают противофазно — когда К1 открыт К2 закрыт, когда К1 закрыт К2 открыт.
Вариант 3
Стабилизатор постоянного напряжения повышающего типа
L |
R |
K2 |
E0
K1 C Rн
ШИМ-1 |
Kз |
Дн |
|
|
Uy |
Внешние параметры: ext ={65 E0 180 В}. Внутренние параметры int { 0,Uy 0}. Базовая точка пространства внешних параметров
PБext (E0 104 В).
Целевая функция: W(Pint)= 1 maxt Uн Uзад 2 ; .
Остальные параметры модели: L = 0,01 Гн, С = 0,1 мкФ,
R =10,6 Ом, Rн= 150 Ом, Uзад= 200 В, а = 10–5 с, Up=10 В — дли-
тельность тактового интервала.
Ключи работают противофазно — когда К1 открыт К2 закрыт, когда К1 закрыт К2 открыт.

|
|
13 |
|
|
|
|
Вариант 4 |
|
|
|
|
|
|
Стабилизатор переменного напряжения понижающего |
||||||
типа |
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
R |
|
|
|
E(y) |
|
|
|
C |
|
Rн |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
a |
Дт |
|
|
|
|
|
2 C |
|
|
|
y |
|
|
U2 |
( i |
)2 |
|
ДР ШИМ-1 |
|
К |
||||
|
|
з |
н |
|
c |
|
|
|
|
Uy |
|
|
|
Up |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uош |
|
E(t) |
a/2 |
a |
|
|
|
t |
Em |
|
|
|
|
|
|
|
|
zk2 |
|
|
|
|
zk1 |
|
|
|
|
|
t |
-Em |
|
|
|
|
|
|
Внешние параметры: ext ={65 Em 180 В}. |
||||||
Внутренние параметры int |
{ 0,Uy |
0}. |
||||
Базовая точка пространства внешних параметров |
PБext (E0 104 В).
Целевая функция:
W(Pint)= 1 maxt Uн Uзад 2 ; .

14
U~н |
1 |
|
Uн2dz — среднеквадратичное |
значение выходного |
|
|
0 |
|
напряжения. |
|
|
Остальные параметры модели: L = 20 |
мкГн, С = 0,5 мкФ, |
R = 1 Ом, Rн= 10 Ом, Uзад = 50 В, Up= 10 В, а = 2 10–5 с — дли-
тельность тактового интервала.
Вариант 5
Преобразователь с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ)
L
Rн
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uош |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДР ЧИМ-1 |
|
Кз |
|
|
(iL,Uc) |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
arcsin iL |
Am , k 135,,... |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
arcsin iL |
Am , k 2,4,6... |
|
Am (2 CUc / a)2 iL2 .
Up |
zmin |
|
|
|
|
a |
|
|
|
Uош |
|
|
|
|
|
|
t |
E(t) |
|
|
|
|
|
Em |
|
|
|
|
|
k=1 |
k=2 |
|
|
|
|
z1 |
z2 |
z3 |
z4 |
z5 |
t |
-Em |
|
|
|
|
|

|
|
15 |
|
|
|
Внешние параметры: ext |
={10 L 40 мкГн}. |
|
|||
Внутренние параметры int { 0,C 0}. |
|
||||
Базовая точка пространства внешних параметров |
|
||||
|
Pext (L 20 мкГн). |
|
|||
|
Б |
|
|
|
|
Целевая функция: W(Pint)= 1 a 2zc |
2 ; . |
|
|||
Остальные параметры модели: С = 0,5 мкФ, Rн = 10 |
Ом, |
||||
Uзад = 50 В, Upm = 10 В — амплитуда пилообразного напряжения, |
|||||
а = 2 10–5 с, zmin=0,2 a. |
|
|
|
|
|
Вариант 6 |
|
|
|
|
|
Понижающий стабилизатор переменного напряжения |
|||||
|
|
L |
|
C |
|
|
|
|
|
Rн |
|
|
|
R C2 |
|
|
|
|
|
н |
a |
|
|
ДР ШИМ-1 |
Кз |
Uy |
Uн2 ( Uc)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Внешние параметры: ext |
={65 Em |
180 В}. |
|
||
Внутренние параметры int { 0,Uy 0}. |
|
||||
Базовая точка пространства внешних параметров |
|
|
|
Pext (E |
0 |
104 В). |
|
|
|
||
|
|
Б |
|
|
U~н U |
|
|
|
|
Целевая функция: W(Pint)= 1 |
max |
|
зад |
|
2 ; . |
||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U~н |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uн2dz — среднеквадратичное |
значение выходного |
||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
напряжения.

16
Остальные параметры модели: L = 20 мкГн, С = 0,5 мкФ,
Rн =10 Ом, Uзад=50 В, а = 2 10–5 с — длительность тактового интервала.
Определение типа структуры предполагает:
1.Формирование математической модели.
2.Создание алгоритма для поиска стационарного решения
Xc(t).
3.Проведение оптимизации с использованием показателей качества определяемых на стационарных движениях.
4.Исследование свойств множеств k.
Up |
|
|
|
E(t) |
a/2 |
a |
t |
Em |
|
|
|
|
|
zk2 |
|
|
zk1 |
|
t |
-Em |
|
|
|
Вариант 7 |
|
|
|
Выпрямитель |
|
|
|
|
|
|
|
TV |
|
|
|
VD1 |
|
|
|
|
|
i1 |
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
Cн |
Rн |
|
|
|
|
|
|||
E(t) |
L |
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
UL |
|
|
|
|
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i2 |
VD2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
, |
z 05, |
|
|
|
E(t) |
|
m |
|
. |
|
|
|
Em, |
z 05, |
|

17
U |
|
d (i) |
|
|
|
|
di |
; |
l (i) |
|
; |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
L |
|
dt |
|
|
|
i dt |
|
|
|
i |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
w2S |
c |
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
, |
|||
l (i) |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 ( w/l )2 |
|
|
|||||||||||||
|
l |
|
|
1 |
i2 |
|||||||||||||
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
tg c |
|
|
|
|
где w — число витков трансформатора; Sc = 45,5 мм2 — площадь сечения сердечника; lc =7,85 см — средняя длина магнитной линии. Для феррита марки 2500НМС-1 принять tg 00186846, м/ А;
м 4974.
Внешние параметры: ext ={6,5 Rн 180 Ом}.
Внутренние параметры: int {w 0,C 0}. Базовая точка пространства внешних параметров
PБext (E0 104 В).
Целевая функция: W(Pint)= 1 Em U~н 2w; .
1 |
|
|
U~н Uн2dz |
— среднеквадратичное значение |
выходного |
0 |
|
|
напряжения. |
параметры модели: Сн = 10 мкФ, |
R = 1 Ом, |
Остальные |
Rн = 10 Ом, а = 2 10–5 с — период Е(t), Em=100 B.
При формировании модели трансформатора TV считать U1 и U2 источниками напряжения, управляемыми напряжением U1 = U2 = UL, a j — источником тока управляемым током j = i1+i2.
Вариант 8
Выпрямитель |
TV |
|
|
|
VD1 |
||
|
|
||
|
|
Lн |
|
C |
|
i1 |
|
U1 |
Rн |
||
|
|||
E(t) |
L |
|
|
j |
|
||
UL |
|
||
U2 |
|
||
|
|
||
R |
|
VD2 |
|
|
|
||
|
|
i2 |

18
|
|
E(t) |
|
E |
m |
, |
|
z 05, |
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z 05, |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
Em, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
U |
|
d (i) |
|
|
|
|
|
di |
; l |
|
(i) |
|
|
; |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
L |
|
dt |
|
|
|
|
i |
|
|
dt |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
w2S |
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
, |
|||
l (i) |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|||||||
|
l |
|
|
1 1 ( w/l )2 |
2 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg |
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
где w — число витков трансформатора; Sc=45,5 мм2 — площадь сечения сердечника; lc =7,85 см — средняя длина магнитной линии. Для феррита марки 2500НМС-1 принять tg 00186846, м/ А;
м 4974.
Внешние параметры: ext ={6,5 Rн 180 Ом}.
Внутренние параметры: int {w 0,C 0}. Базовая точка пространства внешних параметров
PБext (E0 104 В).
Целевая функция: W(Pint)= 1 Em U~н 2w; .
U~н |
1 |
— среднеквадратичное значение |
выходного |
Uн2dz |
|||
|
0 |
|
|
напряжения. |
параметры модели: Lн= 10 мкГн, |
R =1 Ом, |
|
Остальные |
Rн = 10 Ом, а = 2 10–5 с — период Е(t), Em=100 B.
При формировании модели трансформатора TV считать U1 и U2 источниками напряжения, управляемыми напряжением U1 = U2 = UL, a j — источником тока управляемым током j = i1+i2.
19
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Пример выполнения курсового проекта
Титульный лист
Федеральное агентство по образованию
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)
Моделирование основных функциональных блоков программируемого делителя частоты в диапазоне частот от 0.4 до 2.2 ГГц
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Системы автоматизированного проектирования электронных схем»
ФЭТКР.7.372.001.ПЗ
Выполнил: Студент гр. 372М Медведев Д.С.
_____________ 2007 г.
Проверил: Доцент каф. ПрЭ Тановицкий Ю.Н.
_____________ 2007 г.
Томск2007