Сопротивление такого фильтра можно представить в виде
z
ФНЧ
(
s
) =
R
2
+
1
Cs
.
(7)
Таким образом, подставляя (6) в выражение (4), получаем
H
0
(
s
) =
K
УГ
I
p
2
πs
(1 +
R
2
Cs
)
s
2
+
K
УГ
I
p
2
πs
(1 +
R
2
Cs
)
.
(8)
Данное выражение также можно представить в виде, используемом для
описания следящих систем:
H
0
(
s
) =
2
ςωs
+
ω
2
s
2
+ 2
ςωs
+
ω
2
,
(9)
где
ς
— коэффициент затухания (демпфирования);
ω
— собственная частота
системы ФАП.
Сравнивая формулы (7) и (8) можно записать выражения для расчета
параметров сопротивления и емкости фильтра нижних частот:
ω
=
r
K
УГ
I
p
2
πC
;
ς
=
τ
2
2
r
K
УГ
I
p
2
πC
;
τ
2
=
RC
;
C
=
K
УГ
I
p
2
πω
2
;
R
=
τ
2
C
.
Имитационное моделирование схемы ФД с генератором подкачки
заряда.
Моделирование ФД с генератором подкачки заряда было проведе-
но в программном продукте Simulink, являющемся частью пакета MATLAB.
MATLAB является системой математического моделирования, поэтому раз-
работчик оперирует не реальными элементами, а их математическими мо-
делями, при этом выходные сигналы являются некоторыми функциями от
входных. Данная среда моделирования представляется достаточно удобной и
простой в использовании. Схема ФД в среде Simulink приведена на рис. 4.
Ранее было предложено составить схему ФД на основе двух D-триггеров
(D Flip-Flop). Логический элемент “ИЛИ-НЕ”, исключающий одновременное
появление на выходах ФД уровня логической единицы, исполнен в виде блока
NAND. Блок Memory необходим для предотвращения зацикливания среды
моделирования, так как подача сигналов с выходов триггеров напрямую на
входы невозможна.
Генератор подкачки заряда состоит из двух ключей Switch, управляемых
сигналами с выходов триггеров. Ключ замыкается на верхнее положение при
поступлении логической единицы и на нижнее при поступлении логического
нуля.
Поскольку среда моделирования не различает физическую сущность то-
ка и напряжения, источники тока представлены в виде констант. Сигналы,
генерируемые ключами, складываются и впоследствии передаются на ФНЧ.
Имитационное моделирование синтезатора частот.
Моделирование
синтезатора частот было проведено в программном продукте Simulink [7].
Синтезатор частот приведен на рис. 5, каждый элемент выполнен на основе
отдельного функционального блока. Коэффициент деления задается пере-
ключением элемента Manual Switch в соответствующее положение.
58 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2014. № 2
