Исследование нелинейных искажений генератора «ГС-50»

Фидченко, Михаил Витальевич Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования являются погрешность установки частоты, неравномерность выходного напряжения и нелинейные искажения генератора ГС-50. Цель работы – исследование метрологических характеристик генератора ГС-50, выбор методов и приборов, которыми можно проводить исследование, возможные способы улучшения характеристик генератора ГС-50. В процессе исследования проводились измерения напряжения, частоты и коэффициента гармоник генератора ГС-50 и обработка полученных результатов. Область применения:исследования нелинейных искажений вносимых электронными элементами. В будущем планируется реализовать запланированные улучшения характеристик генератора ГС-50

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 13
1 Генераторы синусоидальных сигналов и нелинейные искажения ………………. 15
1.1 Генераторы синусоидальных сигналов …………………………………………….. 15
1.2 RC-генераторы с низкими искажениями ………………………………………….. 18
1.3 Применение генераторов синусоидальных сигналов ………………………… 28
1.4 Нелинейные искажения …………………………………………………………………… 29
1.5 Исследование нелинейных искажений в усилителях ………………………… 42
2 Методы исследования характеристик генератора “ГС-50” …………………………. 47
2.1 Метод исследования погрешности установки частоты …………………….. 47
2.2 Метод исследования неравномерности выходного напряжения ……….. 49
2.3 Метод исследования коэффициента гармоник …………………………………. 50
3 Результаты исследования характеристик генератора “ГС-50”…………………….. 52
3.1 Обработка результатов исследования погрешности установки частоты
…………………………………………………………………………………………………………….. 52
3.2 Обработка результатов исследования неравномерности выходного
напряжения ………………………………………………………………………………………….. 58
3.3 Обработка результатов исследования нелинейных искажений …………. 62
4 Улучшение характеристик генератора “ГС-50”………………………………………….. 68
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 75
6 Социальная ответственность …………………………………………………………………….. 95
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 104
Список публикаций студента ……………………………………………………………………… 106
Список использованных источников ………………………………………………………….. 107
Приложение А …………………………………………………………………………………………… 110

30.04.2018 1. Генераторы синусоидальных сигналов
17.04.2018 2. Методы исследования характеристик генератора
“ГС-50”
2.05.2018 3. Результаты исследования характеристик генератора
“ГС-50”
7.05.2018 4. Улучшение характеристик генератора “ГС-50”
14. 05.2018 Заключение

Составил преподаватель:
Должность ФИО Ученая степень, Подпись Дата
звание
Профессор ОАР Рыбин Юрий профессор 1.03.2018
Константинович д. т. н.

В данной работе было проведено исследование метрологических
характеристик генератора “ГС-50”. Были изучены методы исследования
характеристик и рассмотрены варианты исполнения данных методик.
Исследовав погрешность установки частоты, были получены данные о
том, что измерение должно производиться частотомером Ч3-57. Полученные
результаты соответствуют паспортным данным генератора. Точность
частотомера является достаточной и подходящей для контроля и поверки
генератора “ГС-50”. Также, данным частотомером можно контролировать и
более точные значения установки частоты.
Исследовав неравномерность выходного напряжения, получены данные
о том, что неравномерность напряжения соответствует паспортному значению
генератора “ГС-50”. Для исследования характеристики использовались
вольтметр В7-40 и мультиметр Agilent 3458A. По результатам оба прибора
подходят для контроля неравномерности, но для поверки этой характеристики
требуется использовать мультиметр из-за его высокого показателя точности.
Также мультиметр сможет измерять напряжения с меньшим значением
неравномерности.
При исследовании коэффициента гармоник возникла проблема с
измерением осциллографами АСК-2041 и LeCroy 64 Xs. Шумы возникающие в
данных приборах не позволяют корректно оценить значение коэффициента
гармоник. Для исследования подходит анализатор спектра СК4-56. Также этот
прибор может измерять значения коэффициента гармоник от 0,00001 %, что
является достаточным для измерения характеристики модифицированного
генератора.
Для модификации генератора было принято решение о замене
усилителей на те, что обладают меньшими шумами и нелинейными
искажениями. Рассмотрены усилители компании Analog Device, модели
AD825A, AD8597 и AD797A. Заменив усилители в основном блоке генератора
на один из приведенных, позволит уменьшить значения коэффициента
гармоник на выходе генератора. Значение коэффициента гармоник меньше
0,0002 % для генератора станет наименьшим и выделит этот генератор среди
всех в мире.
Список публикаций студента

Михеенко М. О. Исследование погрешности установки выходного
напряжения генератора “ГС-50” для утверждения типа средства измерения / М.
О. Михеенко, М. В. Фидченко, Ю. К. Рыбин // Молодежь и современные
информационные технологии: сборник трудов XV Международной научно-
практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 04-07
декабря 2017 г., г. Томск. — Томск: Изд-во ТПУ, 2017. — [С. 63-64].

1.Дьяконов В.П. Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов.
— М.: ДМК Пресс, 2009. — 384 с.
2.About RC audio range low-distortion oscillators [Электронный ресурс]
Moorepage.net – Dick Moore, 2010. – сохраненная веб-страница. – Яз. англ. –
Загл. с экрана.
3.КрыльчукЮ.А.Компьютерноеуправлениеработой
многоканального генератора акустических сигналов сложной формы / Ю.А.
Крыльчук // СПбГЭТУ «ЛЕТИ» : ВКР бакалавра / Ю. Крыльчук, А. Перегудов.
– СПб. 2016. С. 9-10.
4.Jorge Vega. Harmonic Distortion part I. Understanding Harmonic
Distortion Vs Frequency Measurements in Op Amps / Jorge Vega // Texas
Instruments: Article / Jorge Vega, Raj Ramanathan. – Texas – 12 P.
5.Википедия [Электронный ресурс] / Коэффициент нелинейных
искажений; ред. Gromolyak; Web-мастер Сергин В. – Электрон. Дан. – М –
2007. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Коэффициент_нелинейных_искажений,
свободный. – Загл. с экрана. – Яз. рус. Дата обращения: 09.02.2018 г.
6.LM4562, LME49710, LME49740 [Электронный ресурс] : Application
Note 1671 Gain and Linearity Testing for Precision Operational Amplifiers / Texas
Industuments – Электрон. дан. – Texas: Robert A. Peace – Article – 2008. – 6 P.
7.Генератор сигналов прецизионный “ГС-50”. Техническое описание
и руководство по эксплуатации. – Томск. – 1991. – 167 С.
8.Ч3-57. Частотомер электронно-счетный: Техническое описание и
инструкция по эксплуатации. ЕЯ.721.943 ТО. – М. – 100 С.
9.Осциллограф. АСК-2041. Руководство по экспулатации – М.
Актаком. – 52 С.
10. Вольтметр универсальный цифровой. В7-40. Техническое описание
и инструкция по эксплуатации. Часть 1. Тг2.710.016 ТО. – М. – 129 С.
11. AgilentTechnologies.Мультиметр3458А.Руководствопо
эксплуатации. 03458-90014. – США – 370 С.
12. Цифровые осциллографы LeCroy серии WaveSurfer Xs. Руководство
по эксплуатации.
13. СК4-56. Анализатор спектра. Техническое описание и инструкция
по эксплуатации. – М. – 67 С.
14. Рыбин Ю.К. Электронные устройства: Учебное пособие. – Томск:
Изд-во «Печатная мануфактура». 2003. – 264 С.
15. Гаврикова Н.А. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение: Учебно-методическое пособие. – Томск. Изд-во ТПУ. 2014.
– 73 С.
16. ГОСТ 12.0.003-2015 ССБТ. Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация.
17. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
18. СанПиН2.2.1/2.1.1.1278-03Гигиеническиетребованияк
естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и
общественных зданий.
19. СанПиН2.2.4/2.1.9.055-96Электромагнитныеизлучения
радиочастотного диапазона.
20. ГОСТ 12.2.049-80 ССБТ. Оборудование производственное. Общие
эргономические требования.
21. ГОСТР12.1.019-2009ССБТ.Электробезопасность.Общие
требования и номенклатура видов защиты.
22. ГОСТ12.1.004-91ССБТ.Пожарнаябезопасность.Общие
требования.
23. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ.
24. СанПиН2.2.2/2.4.1340-03Гигиеническиетребованияк
персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы.
25. ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ
сидя. Общие эргономические требования.
26. ГОСТРИСО9241-5-2009Эргономическиетребованияк
проведению офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов
(VDT). Часть 5. Требования к расположению рабочей станции и осанке
оператора.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Применение метаматериалов в первичных измерительных преобразователях
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Интеграция методологии FMEA с процессом проектирования и разработки продукции
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Автоматическая коррекция систематической погрешности средств измерений
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)