Моделирование и улучшение метрологических характеристик генератора сигналов «Габарит Г3»

Никулина, Юлия Викторовна Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

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)

Генераторы сигналов являются источниками сигналов, используемых в
качестве воздействующих сигналов в ходе измерений параметров электронных
устройств. Современные генераторы позволяют генерировать сигналы
различной формы: синусоида или другая периодическая функция, сигналы
произвольной формы.
Особое место среди генераторов занимают генераторы сигналов
синусоидальной формы. Они применяются для исследования усилителей и
фильтров электрических сигналов, в качестве источников напряжения для
возбуждения датчиков физических величин и т.д. [1].
По устройству работы генераторы сигналов подразделяются на
аналоговые и цифровые.
Цифровые генераторы сигналов обладают рядом достоинств:
возможность генерировать сигналы различной формы, высокая точность
выходных сигналов, простота реализации в интегральном исполнении.
В данной работе рассматривается низкочастотный генератор
синусоидальных сигналов «Габарит Г3» (в дальнейшем – генератор «Габарит
Г3»), который предназначен для замены генератора сигналов низкочастотного
Г3-122. В генераторе реализован синтезатор сигналов на основе принципа
прямого цифрового синтеза– Direct Digital Synthesis.
В настоящее время устройства прямого цифрового синтеза сигналов
благодаря развитию микросхемотехники обеспечивают высочайшее качество
генерируемых сигналов, а также представляют собой очень компактные
устройства с низким энергопотреблением [2,3].
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.
Для реализации компьютерного моделирования генератора сигналов
«Габарит Г3» существует множество программных пакетов для разработки и
тестирования электрических схем. National Instruments Multisim наиболее
известная программа для конструирования, проектирования и моделирования
радиоэлектронных схем, которая сочетает в себе обширную базу моделей и
компонентов мировых производителей.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие
задачи:
– исследование особенностей моделирования цифровых генераторов
сигналов;
– изучение устройства и принципа работы генератора «Габарит Г3»;
– выбор программной среды для разработки модели генератора «Габарит
Г3»;
– создание модели генератора «Габарит Г3»;
– моделирование и отладка программы;
– анализ результатов моделирования генератора «Габарит Г3».
Результаты, приведенные в работе, могут быть использованы для
дальнейшей модернизации опытно-конструкторского образца генератора
«Габарит Г3» и способствовать его продвижению на рынок
конкурентоспособных товаров и услуг.
1 Моделирование цифровых устройств

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.

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!

    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 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

    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)