Моделирование и улучшение метрологических характеристик генератора сигналов «Габарит Г3»

Объектом исследования является компьютерная модель генератора сигналов “Габарит Г3”. Предмет исследования – улучшение метрологических характеристик генератора “Габарит Г3”. Целью работы является компьютерное моделирование генератора “Габарит Г3” для поиска конструктивных модернизаций опытно-конструкторского образца и улучшения его метрологических характеристик. В результате работы реализована модель генератора сигналов низкочастотного “Габарит Г3” на основе синтезатора прямого цифрового синтеза в программной среде NI Multisim. Проведены измерения метрологических характеристик усовершенствованной модели генератора.

С.
Введение 16
1 Моделирование цифровых устройств 18
1.1 Программные пакеты электронного моделирования 18
1.2 Выбор программного пакета 27
2 Генератор сигналов «Габарит Г3» 28
2.1 Описание генератора «Габарит ГЗ» 28
2.2 Устройство и работа генератора «Габарит Г3» 31
2.3 Синтезатор сигналов прямого цифрового синтеза 31
3 Создание компьютерной модели генератора «Габарит Г3» 37
3.1Синтезатор прямого цифрового синтеза 37
3.2 Фильтр низших частот 40
3.3 Усилитель мощности 43
3.4 Выходной аттенюатор 45
3.5 Результаты моделирования 47
4 Исследование метрологических характеристик компьютерной
модели генератора «Габарит Г3» 48
4.1 Погрешность установки частоты 48
4.2 Погрешность установки выходного напряжения 50
4.3 Коэффициент гармоник выходного напряжения 52
4.4 Сравнение улучшений метрологических характеристик
компьютерной модели генератора «Габарит Г3» 53
5 Социальная ответственность 55
5.1 Профессиональная социальная безопасность 55
5.2 Экологическая безопасность 62
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 62
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности 64
5.5 Выводы по разделу «Социальная ответственность» 67
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 68
6.1 Предпроектный анализ 68
6.2 Планирование и управление научно-техническим проектом 72
6.3 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности
исследования 79
6.4 Выводы по разделу «Финансовый менеджмент,
ресурсоэффективность и ресурсосбережение» 82
Заключение 83
Список использованных источников 84
Приложение А Схема компьютерной модели генератора «Габарит Г3» 87
Приложение Б Результаты измерения погрешности частоты 88
Приложение В Результаты измерения погрешности установки
выходного напряжения 90
Приложение Г Результаты измерения коэффициента гармоник 93
Приложение Д Раздел, выполненный на иностранном языке 96

CD-диск. Магистерская диссертация (файл VKR.pdf в формате PDF)

В результате работы реализована модель цифрового низкочастотного
генератора сигналов на основе синтезатора прямого цифрового синтеза в
программной среде NI Multisim.
В качестве модернизации устройства работы генератора «Габарит Г3»
предложено использовать 16-ти разрядный ПЗУ, вместо 14-ти разрядного, а
также использовать16-ти разрядный ЦАП, вместо 12-ти разрядного.
Проведены измерения метрологических характеристик
усовершенствованной модели генератора. По результатам измерений следует,
что погрешность установки частоты, погрешность установки выходного
напряжения и коэффициент гармоник удовлетворяют требованиям
технического задания.
При этом максимальное значение погрешности установки частоты
составляет ± 0,268 кГц при предельном значении ± 0,4 кГц. Максимальное
значение погрешности установки выходного напряжения составляет ± 6 % при
установленном значении техническим заданием ± (4 – 10) %. Максимальное
значение коэффициента гармоник составляет 0,29 % при установленном
значении техническим заданием 0,5 %.
В дальнейшем планируется создание микросхемы DDS с реализацией
16-ти разрядного ПЗУ и 16-ти разрядного ЦАП и проведение исследований
улучшения метрологических характеристик на опытно-конструкторском
образце генератора «Габарит Г3», что позволит способствовать его
продвижению на рынок конкурентоспособных товаров и услуг.