Site Loader

Содержание

«Меандр» — против радиолюбителей | Oleg Rogoz

Настоящий!

Настоящий!

В этом тексте будут разрушены некоторые иллюзии и заблуждения. Простыми словами без формул и избыточного усложнения делается попытка прояснить этот вопрос с точки зрения аудиотехники.

Что такое меандр? На этот вопрос люди с высшим «радийным» образованием, как правило отвечают — это сигнал прямоугольной формы, который можно разложить в ряд Фурье… и далее по учебнику. А, вот вопрос — если можно разложить, то можно ли обратно сложить? Обычно вызывает замешательство.

Первое заблуждение. Меандр не является сигналом прямоугольной формы. Это по сути — «пакет» синусоидальных сигналов. А, выглядит он на экране осциллографа прямоугольным чисто виртуально, благодаря развертке осциллографа.

Эти прямоугольники, которые мы видим на экране, состоят из синусоиды основной гармоники и множества четных синусоидальных гармоник меньшей амплитуды.

Откуда берутся меандры

Откуда берутся меандры

То, что это так, в реальности можно подтвердить простыми практическими опытами. Если взять некоторое количество сигналов от синусоидальных генераторов и подать их на вход осциллографа — то можно наблюдать как набор синусоид — превращается в сигнал квадратной формы.

И, соответственно опыт обратного разложения. Если пропустить меандр через ряд полосовых фильтров, то на их выходе, осциллографом можно наблюдать синусоидальные гармоники. И никаких квадратов.

В подтверждение сказанному выше, меандр на анализаторе спектра выглядит следующим образом:

Бесконечный спектр

Бесконечный спектр

На экране спектроанализатора в координатах амплитуда/частота наблюдается основная гармоника и ряд четных гармоник. Теоретически меандр имеет бесконечный спектр, но практически в радиотехнике применяются сигналы обычно с ограниченным спектром до 10 — 20 гармоники.

На следующем рисунке показано формирование меандра из суммы гармоник.

Заблуждение второе. Меандр на экране осциллографа должен выглядеть точно так, как на фото в начале статьи. Меандр на экране — это сигнал симметричной формы с равными передним и задним фронтами, на «полках» которого должны наблюдаться гармоники высоких порядков.

Или так.

Симметрия, равенство фронтов, гармоники.

Симметрия, равенство фронтов, гармоники.

Следует отметить, что зачастую в литературе или на радиолюбительских форумах обычно приводятся сигналы, которые меандрами не являются. Такие сигналы скорее всего можно назвать импульсными с произвольным спектром. Например:

Сигнал типа меандр сформировать или получить лабораторным методом достаточно сложно. Обычно в качестве меандра любителями используются калибровочные сигналы осциллографов, самодельных генераторов или любые другие сигналы похожие на меандр. Эти сигналы обычно используются для проверки аудио аппаратуры, усилителей в том числе. Стоит отметить, что такие измерения вызываю крайнее сомнение.

Например, зачастую в качестве примера измерений приводятся осциллограммы меандров, как на трех последних рисунках выше, но дело в том, что судить по этим осциллограммам ни о чем нельзя. Поскольку для тестирования, например усилителя нужно добиваться неискаженного усиления меандра, а для этого необходимо рассматривать не только осциллограмму на выходе того же усилителя, но и на его входе в сравнительной оценке.

Для однозначного испытания аудиотехники сигналом типа меандр необходимо иметь тестовый сигнал с калиброванным количеством и уровнем гармоник. В настоящее время такие сигналы лучше всего синтезировать не аналоговым, а цифровым методом, звуковыми картами и специальным программным обеспечением. Причем стоить отметить, что для аудиофильских измерений нужно использовать меандры максимум с частотой 2 кГц. Поскольку у звуковых карт, как правило полоса ограничена 20 кГц, то меандр в 2 кГц с первыми 10 гармониками в эту полосу укладывается. А, гармоники меандров выше 2 кГц будут находится вне полосы пропускания, что обрежет гармоники меандра и делает такие измерения малоинформативными. Оптимальной тестовой частотой меандра, полученного с звуковой карты можно считать 1 кГц и гарантировано первые 20 гармоник в полосе пропускания.

Для чего нужно исследовать аудиотехнику сигналами типа меандр?

Основная цель таких испытаний это быстрая оценка полосы пропускания. Но, кроме этих стандартных оценок можно проводить и более сложные тесты. Например по форме меандра можно оценить устойчивость усилителя, по отсутствию выбросов на фронтах. Кроме этого, важнейшим тестом является оценка равенства скоростей нарастания и спада фронтов.

В общем виде если на вход усилителя подать меандр с соответствующим количеством гармоник в полосе его пропускания то для качественного усилителя или иного звукового устройства форма сигнала на его входе и выходе должна точно соответствовать и не искажаться. Такие измерения лучше проводить двухлучевым осциллографом, где один луч индицирует входной сигнал, а второй луч — выходной. Например, как на фото ниже:

На этом фото в качестве примера приведен тест усилителя Neoclassic. Полоса пропускания осциллографа 5 МГц. Меандр сформирован звуковой картой, частота 1 кГц с гармониками 1-20. Верхний луч это сигнал на входе усилителя, нижний луч это сигнал на выходе усилителя, нагруженного на эквивалент нагрузки. Стоит отметить по результатам теста, что сигналы входа и выхода совершенно идентичны. Таким образом усилитель не вносит никаких изменений в сигнал и не формирует никаких паразитных колебаний, демонстрируя хорошую устойчивость.

Если Вам пытаются в качестве доказательства качества или демонстрации еще каких других параметров — демонстрировать картинку на выходе, например усилителя, то задайте вопрос — а что было подано на вход и попросите продемонстрировать и входной и выходной сигнал в сравнении, для того, что бы увидеть реальную способность устройства усиливать сигнал, такого типа.

Вот такой пост:

Вот такой пост:

http://electronix.ru/forum/index.php?s=&showtopic=14342&view=findpost&p=99317

И вот его текст:

Добрый день!
Подскажите в чем может быть дело?
ПЛИС MAX EPM 7160STC 100-6 используется в качестве делителя частоы, внутри счетчик на ЛПМ функции.
Тактовая частота 10 Мгц.
Входная частота 10 кГц.
Входной сигнал синус проходит через оптопару потом идет в виде меандра в ПЛИС
На выходе ПЛИС наблюдаем дрожание сигнала и различные частоты но не те что нужно, зависит от амплитуды входного сигнала, если подать меандр то все нормально.
Какие существуют ограничения на фронты входных сигналов ?
Как можно выйти из ситуации без использования триггера шмита?

 

Высказывания относительно триггеров вне и кривых вариантах при использовании вентилей из ПЛИС не привожу. Более – менее правильный ответ дал

Krys:

 

нафига вам «внешний» триггер Шмидта?
Это же как «дребезг» в механическом контакте. И поступать с ним надо соответственно. Завести на селектор переднего фронта, с него передний фронт на RS-триггер, на вход установки, например. На вход сброса завести задний фронт, но не напрямую с селектора заднего фронта, а через цепь «мёртвого времени», которая бы блокировала прохождение сигнала сброса на время, большее, чем «дребезг». Это время, думаю, вам уже известно из экспериментов.

 

Возможно, я выступил резко, но:

 

Скажу Вам так — ответов много и все неправильные!

Делается все гораздо проще цифровым методом. Внутри ставите сдвиговый регистр на частоте 10 Мгц. Его глубина определяется длительностью импульсов помехи, которые могут быть на фронтах. Далее ставится RS-триггер. Если в сдвиговом регистре N нулей подряд, то это значит что сигнал идет на R
вход триггера, если N единиц подряд — то на S.
Можно сделать и «круче». Т.е. реверсивный счетчик и схему сравнения с порогом. Выше верхнего порога — 1, ниже нижнего — 0. При таком варианте из входных данных будут фильтроваться одиночные импульсы помехи.
Итог: в программируемой логике надо все делать цифровое, синхронное и не «жалеть патронов».
Удачи!

Shamil привел текст интегрирующего фильтра на счетчике, а вот Krys – обиделся.

 

Не надо делать столь категоричные оценки своих коллег, претендуя на роль… кого-то свыше…

Лично я считаю, что мой ответ также является правильным, поскольку:

поскольку также делается цифровым путём, и можно ещё поспорить, какой из методов лучше. Например, мой метод не имеет задержки включения и выключения, а срабатывает сразу по первому импульсу. Ещё можно подумать, где будет меньше ячеек занято…

 

Мой ответ:

Да срабатывает по первому же фронту ЛЮБОЙ помехи. И не подавляет ее. А для счетчика задержка на 3-5 тактов 10МГц — значения не имеет. А вот лишняя «просечка» в сигнале - это вполне может быть.

Для проверки включите UART с тактовой 1:1 и 1:16, погоняйте файлы в сотни килобайт, а потом порассуждаем о том что и как…
Я не претендую на всезнайство…
Просто уже «нагулялся по граблям», вот и рассказываю как этого избежать.
А что касается — где ячеек меньше — так сопоставьте разницу в цене, если она будет, и неделю оплаты Вашего труда, ну, или выкинутые неправильно работающие платы из первой партии приборов.

Поэтому и написал «патронов не жалеть». Практика показывает, что это самый дешевый способ разработки.
Удачи Вам господа!

 

И после возражения Krys,

 

… предварительно с высока своего опыта всех негативно оценив…

 

Есть объективный факт, что у моего метода ячеек меньше (если меньше), но Вы спорите не с этим, а с тем, что этот параметр неважен. А между тем, это ещё одно ОБЪЕКТИВНОЕ и НЕОСПОРИМОЕ достоинство (если оно есть — надо проверять)

Если сравниваются 2 метода, решающих одну и ту же задачу (конкретную! - подавление «дребезга», а не передача данных по длинным линиям в условиях помех), и у первого из них есть для данного случая 2 достоинства, а у второго — лишь универсальность и мифическая надёжность в условиях обобщённой задачи (а не конкретной!), то, мягко говоря, неверно называть первый метод неправильным.

 

мне пришлось еще добавить:

2 Krys Вот что Вы пишете:

«Если сравниваются 2 метода, решающих одну и ту же задачу (конкретную! — подавление «дребезга», а не передача данных по длинным линиям в условиях помех), и у первого из них есть для данного случая 2 достоинства, а у второго — лишь универсальность и мифическая надёжность в условиях обобщённой задачи (а не конкретной!), то, мягко говоря, неверно называть первый метод неправильным.

«

 

 

А вот что было сказано: «На выходе ПЛИС наблюдаем дрожание сигнала и различные частоты но не те что нужно, зависит от амплитуды входного сигнала, если подать меандр то все нормально.»

 

И именно поэтому я акцентировал внимание на том, что устранять дребезг надо не только между оптроном и ПЛИС, но еще необходимо учитывать и входной сигнал.

То, что Вы пишете об Устранении дребезга — верно для кнопки. Верно, что ячеек это будет занимать меньше. И здесь спорить бесполезно и не нужно.

Речь на самом деле о другом. Речь идет о стиле разработок. То, что я предлагаю, возможно, да возможно в конкретном этом случае будет избыточно. Но оно будет работать ВСЕГДА и вне зависимости от того, хороший входной сигнал или плохой. То, что предлагаете Вы — действительно уберет дребезг от оптрона, НО НЕ уберет дребезг из входного сигнала.

 

Любая разработка — это риск.

Ошибки в ТЗ, в схеме, в конструкции, задержки с комплектацией и тд. И все это Вы наверное знаете. Задача разработчика — уменьшить риски. Если Вы заложили избыточность, но сделали проект в срок — Вы можете лишиться только части прибыли из за более дорогих комплектующих. Но если Вы где-то решили «сильно» экономить и закладывать решения, «которые не всегда», то возможно весь проект не заработает. Но только Вы об этом узнаете в тот самый злополучный последний день. И вот представьте, что проект НЕ работает. Фирма — банкрот! Как Вам такая альтернатива? Поэтому всегда можно и нужно для первого изделия заложить избыточность. Проверить, что работает все остальное, а я уверен, что проблема с оптроном не самая сложная.

И уже потом, переходя к серии, можно и нужно оптимизировать проект. Но, повторяю, проект при этом УЖЕ будет работать и у Вас будет финансирование для продолжения проекта. Вот об этом я стараюсь написать. Надо уменьшать риск! Надо применять проверенные решения, которые помогут избежать каких — либо проблем. Экономить вентили — это очень неправильно.

А что касается моего опыта, то к моему сожалению я уже прошел через описанную здесь ситуацию, когда руководитель проекта мне заявлял: «Здесь у нас инофирма и Ваш советский опыт мне не нужен…». Вот поэтому и предостерегаю… Поэтому постарайтесь меня понять, и не обижайтесь.

Спасибо всем и удачи!

 

Вот здесь изложена моя позиция на то, как надо вести разработку. И все остальные препирательства и т.д. я здесь не привожу – это уже неинтересно…. Ссылка дана.

 

В.Лифарь, RW3DKB. Управление ключами смесителей прямоугольными импульсами — Самодельные — Приемники, узлы и блоки. — Каталог статей и схем

В настоящее время радиолюбительство переживает бум применения ключевых смесителей на мультиплексорах. Это связано с некоторыми особенностями их работы, которые дают известные преимущества перед аналоговыми смесителями. В первую очередь это связано с отсутствием приема на 2-й и всех четных гармониках сигнала гетеродина.

Пояснить некоторые особенности работы ключевых смесителей мы попытаемся в этой статье.

Для понимания вопросов работы ключевого смесителя важным является знание спектральных составляющих прямоугольных импульсов. Для этого предварительно мы сделаем несколько пояснений для тех радиолюбителей, которые не достаточно хорошо знакомы с теорией формирования спектров.

 Известно, что любой сложности сигнал может быть разложен на составляющие его простые сигналы. В данном случае речь идет о синусоидальных сигналах, спектр которых состоит из одной единственной собственной синусоиды. Каждый сигнал имеет свой собственный спектр. Если разложить его (спектр) на гармонические составляющие (гармоники), то интерпретировать спектр сигнала можно, как амплитуды абсолютных величин соответствующих частот (радиолюбители обычно говорят о них – «палки», а сам процесс разложение функции времени на гармонические составляющие на различных частотах называется

преобразованием Фурье).

Суть в том, что видимое на экране изображение – это временнАя форма сигнала, т.е. то, КАК сигнал изменяется во времени. В ТО ЖЕ САМОЕ ВРЕМЯ (в параллельном ЧАСТОТНОМ пространстве) этот сигнал содержит некоторое количество (частенько целую кучу) компонент синусоидальной и/или косинусоидальной формы, из которых он состоит на самом деле. Другими словами, нечто целое, видимое нами на экране как единый сигнал, на самом деле таковым не является, а представляет из себя суперпозицию (наложение друг на друга) множества гармонических (родственных синусоиде) колебаний, которая называется спектром этого сигнала.

 Самый простой сигнал – это синусоида. Она в частотном своем спектре содержит в идеальном случае только одну единственную компоненту – саму себя любимую синусоиду. Только в ЭТОМ одном случае то, что мы видим на экране во времени, совпадает с тем, что происходит в частотной области. Но если синусоида не «чистая», а содержит некоторые искажения, то в её спектре появляются дополнительные синусоиды, у которых частота в 2, 3, 4… и т. д. раза больше исходной частоты, которые называются гармониками. Аналогично обстоит дело и с импульсными сигналами.

Другим словами, прямоугольный сигнал тоже  может быть разложен на некоторые составляющие его синусоиды. На практике это означает, что генератор прямоугольных импульсов на самом деле «генерит» множество гармонических составляющих этого сигнала, которые, складываясь вместе, показывают нам на экране прямоугольную форму их общего сигнала. Причем, если сигнал наблюдать на широкополосном осциллографе форма сигнала практически не отличается от прямоугольной, а стоит подключить низкочастотный осциллограф, так сразу же фронты заваливаются и на вершине появляются «горбушки». А причина в том, что этот осциллограф просто обрезал более высокие гармоники и оставил только низкие (сработал как ФНЧ), которые и сформировали такой искаженный, точнее не полный, обрезанный по ВЧ спектру сигнал.

 

При использовании прямоугольных импульсов в преобразователях частоты мы должны знать,  на каких гармониках, кроме первой будет, происходить преобразование и с какой амплитудой. Наиболее широко на практике применяется управление ключами прямоугольными импульсами, длительность которых равна половине периода основной частоты. Такая последовательность импульсов называется меандром. Чтобы понять, почему происходит именно так, давайте посмотрим пример спектра меандра.

На рис.1 представлена простая схема измерения, состоящая из генератора прямоугольных импульсов с частотой 1 МГц. Кроме того для их характеристики введено понятие скважности Q. Это отношение длительности импульса к длительности периода следования импульсов. Значение Q=2 означает, что длительность импульса =период/2, т.е. ровно половина периода. Q=4 означает, что длительность импульса в 4 раза короче периода следования импульсов. И так далее. Длительность импульсов можно выражать также и в процентах от длины периода. Тогда эта величина называется Duty cycle (сокращенно Dc). Эта величина эквивалентна Q, которое чаще встречается в нашей периодике, в отличие от Duty cycle, которая чаще употребляется в западной периодике. Dc=50% соответствует Q=2, Dc=25% соответствует Q=4, ну и так далее.

В симуляторе EWB 512 (его экран на рис.1) в генераторе сигналов заложена именно величина Dc, которую мы  можем изменять, имеется осциллограф, на экране которого мы можем наблюдать форму импульсной последовательности. В окошке справа мы можем видеть, какие гармоники присутствуют в спектре меандра (Q=2), и какую они имеют амплитуду («палки»).


Рис.1

            На что хочется обратить внимание? На экране осциллографа мы наблюдаем меандр с амплитудой от -1 до +1 В относительно нулевой линии. Т.е., размах амплитуды от пика до пика равен 2,0 вольта. В то же время на табло функционального генератора мы видим частоту 1 МГц, длительность импульса в 50% от периода следования, что соответствует Q=2, и амплитуде импульсов 1 В. На вкладке справа мы видим результат преобразования  для первых 9 гармоник (их число задано произвольно). Что же мы там видим?

 

          Постоянная составляющая (это компонент спектра сигнала, у которого собственная частота равна нулю, т. е., просто постоянный ток) полностью отсутствует, поскольку меандр двухполярный. Это хорошо, т.к. наличие постоянной составляющей (ее называют еще нулевой гармоникой, ибо она расположена прямо на оси Y) может влиять на смещение рабочей точки в реальном ключе, что нежелательно, т.к. чревато попаданием в нелинейную область АЧХ преобразующего элемента. Следует иметь ввиду, что у меандра одной полярности постоянная составляющая присутствует всегда и равна по амплитуде ровно половине амплитуды импульса. Амплитуда 1-й гармоники равна 1.26 В. Ее мощность достаточно велика, по сравнению с остальными гармониками. Как мы видим, 2-я гармоника представлена точкой около нуля, что хорошо, т.к. при перемножении частот она не будет участвовать в формировании спектра сигналов на выходе смесителя. Аналогичную картину мы наблюдаем для 4, 6 и 8-й гармоники.

 

             Справедливости ради надо указать, что чисто теоретически все четные гармоники в этом преобразовании должны быть равны нулю. Однако амплитуды четных гармоник всё же не равны нулю, потому как алгоритм имеет определённую точность вычисления, не позволяющую давать чистый 0, чтобы избежать деления на 0, а прибор поэтому показывает одинаковую для них амплитуду 0,013 В, которую смело можно округлять до нуля. Практически такое соотношение позволяет пренебрегать четными гармониками в наших экспериментах.

Следующая значимая гармоника, 3-я,  имеет амплитуду  0,43 В и ее уровень в 2.93 раза меньше первой. Соответственно, во столько же раз слабее будут формироваться мешающие сигналы, проникающие на выход смесителя с этой частоты. Далее следует 5-я гармоника с амплитудой  0,255 В. Уже 7-я гармоника имеет уровень 0,187 В. 9-я гармоника отсутствует полностью.

 

Следующим часто используемым является прямоугольный сигнал с Q=4. Какой при этом формируется спектр, представлено на рис.2.


Рис.2

            Отличия существенны и сразу заметны. Во-первых, появилась постоянная составляющая, хотя импульсы двухполярные. Её амплитуда равна 0.51 В. А это уже не есть хорошо. По сути, это следствие асимметрии положительной и отрицательной половинок импульса. Во-вторых, амплитуда 1 гармоники упала до 0,89 В. В третьих, появилась заметная 2 гармоника с амплитудой 0,64 В и 6 гармоника с амплитудой 0,22 В. 4 и 8 гармоники остались на прежнем уровне. 3, 5 и 7 гармоники имеют уровень 0,31, 0,175 и 0,149 В, соответственно. Ну что тут сказать? По 2 гармонике появился довольно внушительный канал паразитного приёма. Это  означает, что нужно принимать дополнительные меры по ослаблению этого канала приёма.

            Дальше начинается самое интересное. Существует ошибочное мнение, что при укорочении импульсов можно получить смеситель с более выдающимися показателями. Однако при этом совсем не учитывают, что спектр такой прямоугольной последовательности сильно обогащается гармониками и амплитуда их выравнивается.   Смотрите сами. Ниже (рис. 3 – 5) приведены спектры для Q=8, 16 и 32, соответственно.


   Рис.3 — 5

            Обратите внимание, как выровнялись амплитуды практически всех гармоник. Амплитуда 0,2 В присутствует у 1, 2, 3, 4 и 5 гармоник. Да и остальные 3 гармоники лишь немногим меньше. Зато постоянная составляющая стала 0,9 вольта.

 

            Ну, а здесь практически все гармоники одинаковы по 0,1 В, при этом постоянная составляющая выросла до 0,95 В.

 

            Что нам остаётся сказать по этому поводу? Поскольку смесители работают на принципе перемножения сигналов во времени, т.е. сложения и вычитания частот, то расширение спектральных составляющих (увеличение их числа и относительно амплитуды) ничего хорошего нам не сулит. Каждая палка в спектре – это потенциальный канал приема. И, с другой стороны,  это значительное снижение помехозащищенности ППП приёмника. Особенно опасны 2 и 3 гармоники, как самые близкие и труднее всего отфильтровываемые. Единственное применение этому эффекту можно найти только в приёмниках, у которых один и тот же гетеродин используется на всех диапазонах. Действительно, с укорочением импульсов управления коэффициент преобразования по мощности в смесителе начинает падать, что для 1-й, что для 2-й, что для всех остальных гармоник. И постепенно становится практически одинаковым уже при Q=16, следовательно, чувствительность ППП тоже примерно будет одинакова на этих гармониках, хотя и заметно меньше, чем при Q=2 или 4. В таком ППП остаётся только менять очень узкополосные ДПФы на входе. Но об остальных приличных характеристиках придется  позабыть.

 

            Какие практические выводы следуют из всего выше сказанного? Очень простые. Проектируя смеситель для конкретного применения, вы должны помнить, что в смесителе происходит сложение и вычитание частоты входного сигнала со всеми частотам, входящими в спектр прямоугольного импульса, точно также, как и в аналоговых смесителях, работающих на синусоидальных сигналах гетеродина. Важнейшей для нашей практики прямого преобразования является 1 гармоника, сиречь разностная частота преобразования. Все остальные являются вредными.

 

            Именно по этой причине наилучшие результаты по коэффициенту преобразования по мощности получаются при Q=2.  Фактически в преобразовании участвует только одна полуволна сигнала. Дополнительным способом улучшить смеситель является применение балансных схем, в которых преобразование происходит уже в обеих полуволнах сигнала. Кроме этого, существуют и многофазные системы смесителей. В частности 4-х фазные смесители для полифазных схем ППП.  Там обработка сигнала происходит каждые ¼ периода, соответственно 

            В таблице ниже приведены коэффициенты преобразования Фурье для двух полярных импульсов амплитудой  +/-1 В.  В верхней строчке таблицы приведены номера гармоник от 0 до 8, где нулевая гармоника соответствует постоянной составляющей разложения Фурье.  Вторая строчка соответствует коэффициентам разложения Фурье для скважности Q=2 в Вольтах при амплитуде импульса 1 вольт, или в разах, если используется другое исходное напряжение и показывает амплитуды гармонических составляющих. Третья строчка – то  же самое в децибелах. Четвёртая и пятая строчка таблицы повторяет предыдущее содержание, только при Q=4. Эти данные можно использовать для инженерного расчета ключевых смесителей.

 

Таблица коэффициентов Фурье

Гармоника

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Q=2, В (разы)

0

0. 63

0.0065

0.215

0.0065

0.178

0.0065

0.094

0.0065

Q=2, дБ

-4,01

-43,74

-13,35

-43,74

-14,99

-43,74

-20,54

-43,74

Q=4, В (разы)

0. 255

0.445

0.32

0.155

0.0065

0.0875

0.11

0.0745

0.0065

Q=4, дБ

-11,87

-7,03

-9,897

-16,19

-43,74

-21,16

-19,17

-22,55

-43,74

 

            Самым интересным для нас является третья колонка таблицы, в которой фактически показаны предельно достижимые теоретически коэффициенты передачи смесителей по напряжению в зависимости от величины Q. Это, соответственно, -4,01 дБ и  -7,03 дБ.

           Указанные величины, полученные опытным путем по коэффициентам разложения Фурье, прекрасно согласуются с уже известными значениями, полученными аналитическим путём, что указывает на их достоверность.

 

В аспекте практической реализации выше изложенного, следует сказать следующее.

В современных мультиплексорах, выполненных на быстродействующей ТТЛ–логике (например, микросхема ADG774), форма гетеродинного сигнала не обязательно должна  быть прямоугольной, а может быть синусоидальной или даже треугольной. Это играет роль (и об этом были публикации на нашем сайте), если при этом период замыкания и размыкания ключа соответствует меандру для этой частоты.

В радиолюбительской практике широко применяются схемы согласования уровней на одном транзисторе (чаще на полевом), которые одновременно выполняют функции формирования сигнала очень близкого к меандру. Соответственно, транзистор должен быть быстродействующим, чтобы не заваливались фронты. Пример такого согласователя-формирователя приведен на

 Рис.6

Для применения логики ТТЛ без преобразования уровней в смесителе на параллельных ключах с однополярным питанием (прошлая статья В.Лифаря), достаточно понизить напряжение питания до +5 В смесителя и предварительного усилителя на ОУ.

В схеме управления можно брать импульсное напряжение с выхода микросхемы ТТЛ-логики (например, серии 74АС(НС)04 или какой-либо другой микросхемы уровня ТТЛ-КМОП), как это сделал радиолюбитель SM6KLM в гетеродине своего конвертера (рис.7).

Рис.7

Еще одна практическая реализация ГПД для получения прямоугольных импульсов в схемах ППП С.Дылды (US5QBR) [2008].


Рис.8

В первом варианте сигнал с выхода каскада на транзисторе Т3 поступает на вход формирователя прямоугольных импульсов, содержащую два триггера (рис.8). На одном из них собран делитель на 2 и формирователь прямоугольных импульсов. На вывод 3 подается напряжение Un/2, чтобы обеспечить преобразование синусоидального сигнала в прямоугольные импульсы. Частота работы ГПД – 14,0-14,3 МГц. После делителя она понижается до 7,0-7,15 МГц, что и требуется для работы ППП. Импульсный сигнал подается на адресный вход мультиплексора 74НС4051

И, наконец, второй вариант —  ГПД, собранный на логической микросхеме 74НС02 (рис.9)

Рис.9

Эта простая схема имеет ряд достоинств – высокая температурная стабильность, довольно чистый спектр и выходной сигнал в форме меандра, идеальны для работы с ключевыми смесителями. Первые два элемента ИЛИ–НЕ, входящие в состав микросхемы, образуют собственно генератор, а два других – буферы, служащие для получения парафазных сигналов.

 

В.Н.Лифарь, RW3DKB

г. Юбилейный Московской области

Скважность сигнала: изменение формулой прямоугольных импульсов

Множество приборов работает с импульсными сигналами. Создаются они с помощью специальных схем-генераторов. Наиболее важная их характеристика – скважность.

Чем отличается скважность и коэффициент заполнения импульсов

Одной из наиболее важных величин в импульсной электронике – это скважность, обозначаемая латинской буквой S. Она дает характеристику импульсам прямоугольной формы и показывает, как относится их период T ко времени t1. К примеру, коэффициент меандра равен 2, поскольку время t1 в этой последовательности составляет половину периода: S = T / t1 = 2.
И в числителе, и в знаменателе находится время, выраженное в секундах. При вычислениях они сокращаются, поэтому коэффициент является величиной, не имеющей единиц измерения.

Генератор скважности

Меандр представляет собой поток импульсов, в котором отрицательные и положительные части имеют одинаковую продолжительность.
Инверсия скважности имеет название коэффициент заполнения. Следовательно, скважность способна принимать множество значений от бесконечности до единицы, а рабочий цикл этого же потока импульсов, как еще могут называть коэффициент заполнения, способен принимать значения от 0 до 1. Часто удобней записывать не данный коэффициент, измерение которого производится десятичными дробями, а скважность, которая равна, чаще всего, целому числу.
Например: D = 0,5 или S = ​​2 – эти две записи означают одно и то же, но вторую читать легче. Рабочий цикл S = 10 соответствует показателю D = 0,1 – это означает, что длительность импульса в 10 раз меньше его периода.
В широтно-импульсной модуляции (сокращенно, ШИМ) прибор изменяет ширину или продолжительность импульса, при этом будет соответственно изменяться и коэффициент. Частота при этом будет постоянной. В таком случае, чем больше величина, показывающая скважность, тем более узким будет импульс, и, наоборот – при минимальной скважности будет достигаться максимальная ширина.
При изучении данного явления просматривается этимологическая связь с словом «скважина» из русского языка: широкая скважина (на самом деле, это промежуток между импульсами в потоке) – положительные части узкие, узкая скважина – положительные части широкие (но свободное пространство между ними мало).

Важно: У англоязычных авторов термин «скважность» не встречается вовсе, а для его замены применяют понятие «рабочий цикл» – аналогичный российскому коэффициенту заполнения (D). Однако в английской литературе он выражается не дробным числом, а процентом. Например, если D = 0,5 в западных пособиях будет указано: D = 50%.

Характеристики скважности

Коэффициент заполнения и показатель скважности зависят от уровня получаемого колебания, при этом его частота определяется параметрами генератора. Для вычисления скважности имеют наибольшее значение два основных критерия:

  • Период Т.
  • Длительность импульса t1.
Характеристики

Принцип действия

Для формирования прямоугольного колебания в устройствах-модуляторах имеется специальная микросхема-контроллер либо аналоговая микросхема. Подключение происходит посредством цепи на полупроводнике. Полупроводник имеет только два состояния:

  • Закрытое
  • Открытое.

Важно! Работа всей цепи зависит от характера колебаний. Следовательно, если лампа подключена через полупроводниковый прибор, она начнёт мерцать с заданной частотой.

Однако, когда частота превышает 50 Гц, из-за особенностей глаз человека, мигание сливается в единое свечение. Но таким образом можно регулировать и яркость свечения. Снижение коэффициента повлечет за собой уменьшение яркости света, выдаваемой лампой.

Подобную схему можно использовать для постоянных двигателей. Уменьшение частоты провоцирует снижение скорости вращения двигателя, а высокие – к большей мощности агрегата.

В аналогичных устройствах применяется полупроводниковый переключатель, который имеет высокую скорость срабатывания и низкую проводимость, поскольку в противном случае устройство может запаздывать.

Как обозначается

Скважность обозначается английской буквой S, величина, обратная ей – коэффициент заполнения – буквой D. Данные обозначения используются и в русской, и в англоязычной литературе.

Формы сигналов

Сигналы различаются по форме и характеристикам:

  • Синусоида. Переменный ток на выходе из дома представляет собой синусоидальную волну, которая изменяется во времени с частотой 50 Гц. Для синусоидального колебания период можно выражать не в секундах, а в градусах или в радианах. При этом, необходимо учитывать, что полный период равен 360 ° (при использовании градусной меры) или 2п (если применяется радианная мера)

Важно! Период и частота математически зависят друг от друга. По мере того, как период уменьшается, частота увеличивается, и наоборот.

Синусоид
  • Поскольку меандры имеют симметричные прямоугольные волны, периоды T и t1 которых равны, они широко используются в электронных цепях часов и сигналов синхронизации. На входе и выходе практически всех цифровых логических схем используются такие сигналы. Поскольку они симметричны, длительность положительной части равняется временному промежутку, когда импульс отрицательный (ноль). У сигналов, используемых в качестве тактовых сигналов в цифровой технике, длительность положительного импульса называется временем заполнения цикла.
Меандр
  • Разница между прямоугольным сигналом и меандром заключается в том, что длительности положительной и отрицательной частей периода не равны друг другу. Поэтому прямоугольные сигналы классифицируются как несбалансированные.
Прямоугольный сигнал

Важно! Сигнал может принимать и положительные, и отрицательные значения, подвергаясь изменениям. В показанном потоке время положительного импульса больше, чем длительность отрицательного импульса, хотя бывает и наоборот.

Как измерить скважность с помощью формулы

Скважность прямоугольных импульсов S – это отношение периода T ко времени импульса, обозначаемого буквой t1. Также, стоит отметить, что рабочий цикл D – это значение обратное скважности:

Скважность формула

Скважность сигнала – одна из самых важных характеристик в импульсной технике. Ее основные характеристики – это период и время численного значения импульса. Изменяя эти характеристики, можно повлиять на всю цепь.

Как подобрать длину высокоскоростных сетей | ОРЕЛ

В нашем предыдущем блоге мы показали, как воспользоваться преимуществами новейших технологий, таких как HDMI, USB 3.0 или DDR, путем маршрутизации дифференциальных пар в Autodesk EAGLE. Теперь нам нужно убедиться, что ваши сигналы приходят в одно и то же время с помощью сопоставления длины. Хотя этот метод отлично работает для связанных трасс, таких как дифференциальные пары, вы также можете согласовать длину одиночных цепей в шине или микросхеме, синхронизация сигнала которых должна быть точной. Мы рассмотрим оба сценария и покажем вам, как использовать инструмент «Меандр» в Autodesk EAGLE, чтобы выполнить работу.

Зачем сопоставлять длины трасс?

Если вы планируете разработать компоновку печатной платы, включающую память с удвоенной скоростью передачи данных (DDR), то вы будете работать не с одной, а с двумя передачами битов данных за один такт. Подумаешь, они оба прибудут автоматически в одно и то же время, верно? Не обязательно. Поскольку скорость электронов, летящих по вашей цепи, всегда составляет долю скорости света, если у вас есть два сигнала, путешествующих по двум дорожкам разной длины, они прибудут в разное время.Когда это происходит, у вас возникают проблемы с повреждением данных и синхронизацией сигнала.

Независимо от того, трассируете ли вы дифференциальные пары или всю шину для высокоскоростной памяти, всегда важно, чтобы длина ваших дорожек была правильно согласована. Этого можно добиться в Autodesk EAGLE, добавив задержки в трассы с помощью инструмента Meander. Есть три ситуации, когда вы обычно используете сопоставление длины:

  1. Для односторонних сеток . Вы будете согласовывать длину несимметричных цепей на их оконечных соединениях, которые являются частью шины или микросхемы.
  2. Для дифференциальных пар . Вы соедините обе сети по длине в дифференциальной паре, чтобы они были тесно связаны на пути их движения.
  3. Для одиночных сетей и дифференциальных пар. Вы сможете согласовать длину как несимметричных, так и дифференциальных пар, если все они являются частью одного модуля памяти или шины, чтобы гарантировать, что каждый сигнал поступает в одно и то же время.

Давайте посмотрим, как использовать инструмент «Меандр» в Autodesk EAGLE для согласования длины ваших цепей.Этот процесс во многом одинаков, независимо от того, сопоставляете ли вы несимметричные цепи или дифференциальные пары.

Шаг 1. Определите максимальную длину сети

Мы предполагаем, что вы уже развели свои несимметричные цепи или дифференциальные пары. Теперь вам нужно определить, какая из ваших цепей в вашей шине или чипе имеет наибольшую длину, а затем сопоставить оставшиеся цепи с этой длиной. Есть несколько способов определить длину сети, в том числе:

Информационный инструмент

  1. Выберите инструмент «Информация» в левой части интерфейса.
  2. Щелкните левой кнопкой мыши на цепи, чтобы открыть диалоговое окно свойств .
  3. Запишите значение в поле Длина .

Сценарий ULP

Существует также удобный сценарий ULP, который будет отображать основную информацию для каждой цепи на вашей печатной плате, включая длины, теоретические токи и т. д. Чтобы запустить этот сценарий, введите « run length-freq-ri » в командной строке EAGLE и нажмите Введите .Откроется диалоговое окно Eagle: Wire length of Layout , показывающее все ваши трассы.

Если вам нужно получить определенный импеданс для ваших линий, тогда необходимая вам длина не обязательно определяется самой длинной для ваших проложенных дорожек. В этих случаях ваша длина будет определяться с помощью расчетов или моделирования целостности сигнала.

Шаг 2. Измените свою сеть(и)

У вас есть самая длинная сеть? Хорошо, теперь мы можем изгибать все наши сети до этой длины с помощью инструмента Меандр.Давайте сначала рассмотрим пример с двумя несимметричными высокоскоростными сигналами, входящими в нашу микросхему памяти:

.

MMC1_DATA0 — наша самая длинная сеть длиной 455 мил. Мы можем сопоставить сеть MMC1_DATA1 с этой длиной, выполнив следующие шаги:

  1. Выберите инструмент Meander   в левой части интерфейса.
  2. Введите желаемую длину сети в Командную строку EAGLE и нажмите Enter.
  3. Щелкните левой кнопкой мыши на цепи, длину которой вы хотите настроить, затем щелкните левой кнопкой мыши еще раз, чтобы подтвердить выбор и начать процесс меандрирования.
  4. Перетащите курсор влево или вправо, чтобы добавить меандры в свою сеть. Вы заметите диалоговое окно, которое меняет процент при перемещении меандра. Ваши сети идеально подобраны, когда это значение достигает 100%.
  5. Как только вы достигнете желаемой длины сети, щелкните левой кнопкой мыши, чтобы завершить извилистость.

Меандрирование пары дифференциальных пар работает так же. Ниже представлены две связанные дифференциальные пары, длина которых была настроена с помощью инструмента Meander .

Обратите внимание, что при совпадении длины дифференциальных пар инструмент Меандр открывает диалоговое окно, в котором отображаются два процента. Верхний процент — это первичная трасса, выбранная с помощью инструмента Меандр, а нижний — связанная вторичная трасса. Оба будут сопоставлены с указанной длиной выше двух процентов.

Соответствие этим длинам

Точная синхронизация сигнала необходима в любом высокоскоростном приложении и гарантирует, что ваши данные будут доставлены в пункт назначения в соответствии с назначением.Чтобы это произошло, используйте инструмент Autodesk EAGLE Meandering для балансировки длин несимметричных цепей, дифференциальных пар и групп цепей в шине или блоке памяти. Со всеми вашими цепями, точно согласованными, вы сможете пользоваться унаследованными преимуществами, такими как управление импедансом и снижение риска повреждения данных из-за синхронизации.

Готовы начать использовать сети выравнивания длины в своем собственном высокоскоростном проекте? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно уже сегодня!

Электроника | Бесплатный полнотекстовый | Новый меандр с разделением силовой и заземляющей плоскостей, уменьшающий перекрестные помехи при пересечении трасс

1.Введение

В высокоскоростных электронных системах плоскости питания и заземления играют важную роль в качестве резервуара для подачи питания на компоненты и в качестве источника опорного напряжения на печатных платах. Чтобы приспособить быстро переключающиеся компоненты и их потребность в токе, идеальный источник питания должен иметь очень низкий импеданс, что требует использования слоев питания и заземления. Однако плоская пара фактически образует волновод с параллельными пластинами, который может удерживать постоянные звенящие шумы, создаваемые проложенными дорожками и переходными отверстиями к компонентам на печатной плате и от них.Чтобы уменьшить шумовую связь из-за слоев питания и обеспечить различные напряжения питания, для интегральных схем или модулей часто используются щелевые или разделенные типы слоев [1,2,3], занимающие одни и те же печатные платы (PCB) [4,5 ]. Однако разделение питания/земли создает нежелательные электромагнитные эффекты, такие как ухудшение целостности сигнала, электромагнитные помехи (ЭМП) и перекрестные помехи, когда сигнальные линии пересекают разделенные промежутки [6,7,8,9,10]. Когда две параллельные линейные дорожки пересекают щели или разветвления в плоскостях, уровень перекрестных помех между дорожками становится высоким даже при больших зазорах [11].Обычно используемые методы уменьшения перекрестных помех включают размещение через ограждения [12], защитные дорожки [13], змеевидные защитные дорожки [14], шлейфы [15] или резонаторы [16] между двумя сигнальными линиями. Недавно был также изучен метод покрытия сигнальных линий графен-парафином [17]. В большинстве подходов предпринимаются усилия по снижению уровня перекрестных помех путем вставки дополнительных структур между обычными линиями передачи. Структуры микрополосковых линий с дефектами [18] и микрополосковые линии с чередующимися шлейфами [19] использовались для уменьшения перекрестных помех.При этих методах сложность печатных плат увеличивается за счет дополнительных структур. Установка прошивочных конденсаторов [11,20] или встречно-штыревых конденсаторов [21] между разрезным промежутком под сигнальными линиями уменьшает перекрестные помехи и обеспечивает пути обратного тока на высокая частота при сохранении различных уровней постоянного тока в каждой области. Однако это требует дополнительных процессов или затрат, и иногда бывает трудно выделить место для сшивающего конденсатора прямо под сигнальной дорожкой. Кроме того, эффективность этих подходов ограничена тем, что эквивалентная последовательная индуктивность конденсаторов доминирует над импедансом развязывающего конденсатора на более высоких частотах [22].Другим широко используемым подходом является добавление катушки индуктивности с низкой добротностью или тонкой индуктивной дорожки или шлейфов [23,24] на разделенных силовых плоскостях. Однако это средство не может изолировать широкополосные шумы переключения, генерируемые каждым функциональным блоком на одной и той же печатной плате, и не может работать с разными напряжениями питания. H», прямоугольной, квадратной, круглой, кольцевой и гантелевидной формы [25, 26, 27, 28] были исследованы для разработки широкополосного фильтра без усложнения исходной конструкции.Также были изучены некоторые сложные формы, включающие линии меандра [29]. Все эти исследования сосредоточены на конструкции фильтра с использованием DGS, и необходимо изучить DGS на предмет их эффекта уменьшения перекрестных помех. В последнее время в нескольких исследованиях [30, 31] изучалось снижение перекрестных помех с использованием прямоугольных или гантелевидных форм DGS на плоскости земли, и было обнаружено, что эффективность снижения составляет 20 дБ в диапазоне частот 5 ГГц. В этой статье новая извилистая DGS предлагается и исследуется с точки зрения передачи сигнала и уменьшения перекрестных помех.Модель эквивалентной схемы, основанная на эквивалентной схеме резонатора со щелевой связью и теории линии передачи, представлена ​​для описания поведения меандрированного разделенного промежутка DGS. Извилистая структура усиливает емкостную связь между разделяемыми плоскостями, что способствует передаче сигнала дорожки линии через разделенный зазор. Конструкция подавляет распространение боковых волн вдоль щелевой линии, образованной разрезным зазором, за счет деструктивной связи магнитных полей меандрирующих токов на соседних участках щелевой линии.Другими словами, боковые волны, возбуждаемые вдоль разделенного промежутка, исчезают, что помогает локализовать обратный ток на плоскости питания/земли. Эффективность снижения перекрестных помех расщепленной плоскости с меандрированной ДГС составляет 30 дБ в широком диапазоне частот до 9 ГГц, а уровни перекрестных помех снижены до более чем 50 % от простой прямой расщепленной плоскости типа прямоугольной или гантелеобразной [30, 31], что подтверждается измерениями.

%PDF-1.4 % 1 0 объект >>> эндообъект 2 0 объект >поток uuid:ae64dfad-fd34-4b20-931f-646d51f1d130adobe:docid:indd:823ba88b-4732-11e0-b3ae-ae0e538e6054xmp.ID: 194b3a42-b18d-b049-9425-3908fbfea958proof: pdfxmp.iid: 91e4165b-5f76-db48-8046-9c3c9c3a5cb8xmp.did: c2283f10-2466-a944-b951-0c0424ae16d1adobe: DocId: INDD: 823ba88b-4732-11e0-b3ae- ae0e538e6054default

  • преобразовано из application/x-indesign в application/pdfAdobe InDesign CC 13.0 (Windows)/2021-12-24T10:39:47+05:30
  • 2021-12-24T10:39:47+05:302021-12-24T10:40:04+05:302021-12-24T10:40:04+05:30Adobe InDesign CC 13.0 (Windows)application/pdfAdobe PDF Library 15.0False конечный поток эндообъект 5 0 объект > эндообъект 6 0 объект > эндообъект 3 0 объект > эндообъект 9 0 объект >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>/XObject>>>/TrimBox[0.0 0,0 609,449 793,701]/Тип/Страница>> эндообъект 10 0 объект >/Шрифт>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/Свойства>/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 609,449 793,701]/Тип/Страница>> эндообъект 11 0 объект >/Шрифт>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/Свойства>/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 609,449 793,701]/Тип/Страница>> эндообъект 12 0 объект >/Шрифт>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 609,449 793,701]/Тип/Страница>> эндообъект 13 0 объект >/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB/ImageC]/XObject>>>/TrimBox[0.0 0,0 609,449 793,701]/Тип/Страница>> эндообъект 14 0 объект >/Шрифт>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 609.449 793.701]/Тип/Страница>> эндообъект 15 0 объект >/Шрифт>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 609.449 793.701]/Тип/Страница>> эндообъект 16 0 объект >/Шрифт>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 609,449 793,701]/Тип/Страница>> эндообъект 72 0 объект >поток БТ 0 0 0 1 к /GS0 г /T1_0 1 тс 9 0 0 9 257.3043 749,5287 тм [(E)3(lec)-11(tr)-6,9(ica)]TJ ( 2021; 22\(1\):84-91)Tj -6,385 -1,247 тд [(Сур)11 (о)5 (вце)-4 (в\034эт\034ал)11,1 (.М)-8 (еандр М)-15,9 (икр)11 (остр)-7 (и.п. Линия ф)15 ( или ЭСД Р)21.1(р)11(от)6(эк)-11(тион)]ТЖ 12 0 0 12 298,8685 14,169 Тм (91)Тж ET 0 0 0 0,15 к /GS1 г 42,52 610,661 524,409 99,314 рэ ф БТ 0 0 0 1 к /GS0 г /T1_1 1 тс 0,077 Тв 8,5 0 0 8,5 136,063 667,3307 Тм [(Роман С. Сур)10 (о)7 (вцев 1991 г.р.)10 (эк)6 (эив)10 (ред ан )0,5 (англ)6 (инэринг град)6 (р)10 ( э. и Ф.D)34 (. deg)6 (r)10 (ee in radio eng)6 (ineering fr)10 (om )]TJ -0,024 Tw 0 -1,2 TD [(Т)71 (омскстат)6 (э ун)10 (эрсит)-9 (у Ц)11 (онтр)10 (ол С)8 (у)6 (ст)6 (эмс и Р)-12 (адиоэлец)-13 (тр)10 (оникс \()-48 (ТУСУР\), )41 (Т)71 (омск)-13,9 (, Россия, 2013 и 2016 гг., ац)6 (в)6 (или )9,9 (медленно)39 (. He )]TJ 0 Тв Т* [(актуально)10 (в настоящее время старший р)10 (эссер)10 (шер в )41 (ТУСУР. Является автором и в)6 (соавтор 113 научных работ)11 (.)]TJ ET 0 0 0 0 к /GS1 г 42,52 610,661 88 99,314 рэ ф д 87.9395624 0 0 99,0000022 42,5196838 610,9748513 см /Im0 Делать Вопрос 0 0 0 0,15 к 42,52 490,75 524,409 99,314 рэ ф БТ 0 0 0 1 к /GS0 г -0,02 Тв 8,5 0 0 8,5 136,063 552,519 Тм [(Александр )36,3 (В)55 (. Носо)7 (в родился в С)-6 (эмипалатинск)-13,9 (, К)-15,9 (азак)-17 (хстан, в 1994 г. Он р)10 ( ec)6 (eiv)10 (ed a бакалавр\222s град)6 (r)10 (ee)12 (, мачта)6 (er\222s град)6 (r)10 (ee)12 (, и )]TJ 0,031 ТВт Т* [(Ph.D)34 (.deg)6 (r)10 (ee in radio eng)6 (ineering fr)10 (om )41 (T)71 (omsk Stat)6.1 (e Univ)10 (ersit)- 9 (у Ц)11 (онтр)10 (ол С)8 (у)6 (ст)6 (эмс и Р)-12 (адиоэлек)-13 (тр)10 (оника\()-48 (ТУСУР\ ), )41.1 (Т)71 (омск)-14 (, )]ТЖ -0,018 ТВт Т* [(Россия, в 2015 г., в 2017 г. и в 2018 г., ак)6 (в)6 (или)10 (вяло)39,1 (. В)12 (урр)10 (вкрадчиво)39 (, он ж)10 ( орк)-17(инг как старший р)10(эсеар)10(шер ат)40.6(ТУСУР. Он же автор)]TJ 0 Тв Т* [(и в)6 (соавтор 57 научных работ)10,9 (.)]TJ ET 0 0 0 0,15 к /GS1 г 42,52 370,903 524,409 99,314 рэ ф БТ 0 0 0 1 к /GS0 г 0,045 Тв 8,5 0 0 8,5 136,063 432,6719 Тм [(Т)64 (алгат Р. Г)-8 (азиз)7 (о)6,9 (в 1963 г.р. Не р)10 (эк)6 (эив)10 (ред англ)6 (интерн град) 6(r)10(ee)12(, Ф.D)34 (. град.)6 (r)10 (ee)12 (, и Dr)53 (. Habil)10 (. eng)6 (тех. наук)]TJ 0 Тв (-)Тj -0,006 ТВт Т* [(enc)6 (es deg)6 (r)10 (ee fr)10 (om )41.3 (T)71 (omsk Stat)6 (e Univ)10 (ersit)-9 (y of C)11 (ontr )10 (ol S)8 (y)6 (st)6 (ems и R)-12 (адиоэлек)-13 (tr)10 (оники \()-48 (ТУСУР\), )41,3 (T)71 ( омск)-13,9 (, Россия, 1985, 1999, )]TJ 0,098 ТВт Т* [(и 2010, р)10 (спец)-13 (тив)10 (элы)39 (.ч)-10 (искр)10.1 (энт р)10 (эсир)10 (ч инт)6 (эр)10 (эсты включают sig)6 (nal int)6.1 (eg)6 (rit)-9 (y pr)10 (oblem.Он автор или c)6 (соавтор )]TJ 0 Тв Т* [(388 научных статей)11 (.)]TJ ET 0 0 0 0 к /GS1 г 42,52 490,75 88 99,314 рэ ф д 87,920576 0 0 98,9999982 42,5196838 491,0634174 см /Im1 Делать Вопрос 42,52 370,903 88 99,314 рэ ф д 42,52 371,217 88 99 рэ W н д 88.0203401 0 0 99.0000083 42.5196838 371.2163003 см /Im2 Делать Вопрос Вопрос конечный поток эндообъект 73 0 объект >поток

    Как сделать меандрового орла? – Greedhead.net

    Как сделать меандрового орла?

    Шаг 2. Измените свою сеть(и)

    1. Выберите инструмент «Меандр» в левой части интерфейса.
    2. Введите желаемую длину сети в командной строке EAGLE и нажмите Enter.
    3. Щелкните левой кнопкой мыши на сети, длину которой вы хотите настроить, затем щелкните левой кнопкой мыши еще раз, чтобы подтвердить выбор и начать процесс меандрирования.

    Зачем нужно соответствие длины?

    Согласование длины дорожки

    PCB имеет решающее значение для высокочастотных синхронных сигналов. Как вы, наверное, знаете, сигналы распространяются по дорожкам печатной платы с определенной скоростью. Этот параметр называется задержкой распространения.

    Что такое согласование длины при проектировании печатных плат?

    Сопоставление длин дорожек печатных плат точно соответствует названию: вы сопоставляете длины двух или более дорожек печатных плат по мере их прохождения через плату.Эти трассы могут быть одними из следующих: Несколько односторонних трасс, маршрутизируемых параллельно. Каждый конец дифференциальной пары.

    Что такое меандр в Орле?

    Меандры позволяют… Подробнее пользователю выровнять длину между двумя трассами в десятки мегагерц. Различия в длине трасс в несколько миллиметров достаточно, чтобы задержать приход важных сигналов.

    Как проложить дифференциальную пару?

    Прокладывайте пары Diff вместе Старайтесь держать их как можно ближе друг к другу и размещайте переходные отверстия одинаково от контактных площадок, от которых они прокладываются.Маршрутизация внутри слоя предпочтительнее для минимизации перекрестных помех, но это означает переход через слои с переходными отверстиями. Держите разностные пары изолированными от других трассировок.

    Что такое настройка длины?

    Настройка длины использует самую длинную длину сигнала в самой длинной паре в качестве целевой длины и настраивает самую длинную цепь в паре на эту длину. Затем настройте длину более короткой цепи в каждой паре относительно другой цепи в паре с помощью команды Interactive Length Tuning.

    Как согласовать длину несимметричной и дифференциальной пары?

    Для одиночных цепей и дифференциальных пар.Вы будете сопоставлять длину как несимметричных, так и дифференциальных пар, когда все они являются частью одного и того же модуля памяти или шины, чтобы гарантировать, что каждый сигнал поступает в одно и то же время. Давайте посмотрим, как использовать инструмент «Меандр» в Autodesk EAGLE для согласования длины ваших цепей.

    Как autoautodesk Eagle распознает дифференциальные пары?

    Autodesk EAGLE распознает дифференциальные пары путем поиска совпадающих имен цепей. Эти сетевые имена должны удовлетворять трем требованиям: сетевые имена должны быть идентичными; кроме суффикса в каждой сети.К имени положительной цепи необходимо добавить «_P».

    Как сопоставить длину трасс в Eagle?

    Независимо от того, трассируете ли вы дифференциальные пары или всю шину для высокоскоростной памяти, всегда важно, чтобы длина ваших дорожек была правильно согласована. Этого можно добиться в Autodesk EAGLE, добавив задержки в трассы с помощью инструмента Meander. Есть три ситуации, когда вы обычно используете сопоставление длины:

    Что такое дифференциальные пары?

    Двойное преимущество.Дифференциальные пары — это физическое воплощение дифференциальной сигнализации в действие на высокоскоростной разводке печатной платы. Проще говоря, это процесс использования не одной, а двух дорожек для передачи сигнала на вашу плату. Обе эти трассы несут один и тот же сигнал.

    Использование инструмента «Меандр» для создания дифференциальных парных маршрутов « Adafruit Industries — Создатели, хакеры, художники, дизайнеры и инженеры!

    Yahya Tawil предлагает краткий совет по созданию маршрутов дифференциальных пар для проектирования печатных плат с помощью инструмента Eagle CAD Meander.Анимированный GIF ниже более или менее демонстрирует это, и этот пост в блоге объясняет это шаг за шагом.

    Когда вы видите некоторые конструкции плат, особенно с высокоскоростными сигналами или дифференциальными парными сигналами, вы заметите много зигзагообразных/меандровых линий на печатной плате.

    Если вам интересно, можете ли вы выполнить дифференциальную маршрутизацию пар, то ответ — да, используя инструмент Meander.

    Подробнее.

    Хватит макетировать и паять – приступайте к изготовлению немедленно! Игровая площадка Adafruit’s Circuit Playground битком набита светодиодами, датчиками, кнопками, клипсами типа «крокодил» и многим другим.Создавайте проекты с помощью Circuit Playground за несколько минут с помощью сайта программирования MakeCode с функцией перетаскивания, изучайте информатику с помощью класса CS Discoveries на code.org, переходите в CircuitPython, чтобы вместе изучать Python и аппаратное обеспечение, TinyGO или даже используйте Arduino. ИДЕ. Circuit Playground Express — новейшая и лучшая плата Circuit Playground с поддержкой CircuitPython, MakeCode и Arduino. Он имеет мощный процессор, 10 NeoPixels, мини-динамик, инфракрасный прием и передачу, две кнопки, переключатель, 14 зажимов типа «крокодил» и множество датчиков: емкостное касание, ИК-близость, температура, свет, движение и звук.Целый огромный мир электроники и кодирования ждет вас, и он умещается на вашей ладони.

    Присоединяйтесь к более чем 32 000 создателей на каналах Adafruit в Discord и станьте частью сообщества! http://adafru.it/discord

    Хотите поделиться потрясающим проектом? Выставка Electronics Show and Tell проходит каждую среду в 19:00 по восточному времени! Чтобы присоединиться, зайдите на YouTube и проверьте чат шоу — мы опубликуем ссылку там.

    Присоединяйтесь к нам каждую среду в 20:00 по восточноевропейскому времени, чтобы задать вопрос инженеру!

    Подпишитесь на Adafruit в Instagram, чтобы узнать о совершенно секретных новых продуктах, закулисных событиях и многом другом https://www.instagram.com/adafruit/

    CircuitPython — Самый простой способ программирования микроконтроллеров — CircuitPython.org

    Получайте единственный свободный от спама ежедневный информационный бюллетень о носимых устройствах, ведении «производственного бизнеса», электронных советах и ​​многом другом! Подпишитесь на AdafruitDaily.com!

    Комментариев пока нет.

    Извините, форма комментариев в настоящее время закрыта.

    Заявка на патент США для адаптивной оптики с меандровыми резисторами (заявка № 20160077333, выданная 17 марта 2016 г.)

    FIELD

    Описанные здесь структуры и методы относятся к оптическим системам передачи-приема и, в частности, к лазерным/оптическим системам передачи-приема в свободном пространстве.

    УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

    Как также известно в данной области техники, адаптивный оптический (АО) исполнительный механизм обеспечивает средства для корректировки фазового фронта на уровне пикселя за пикселем.

    Как известно, обычные АО-приводы работают как устройства с так называемым «рефлексивным режимом» и обычно реализуются через деформируемые зеркала или зеркала МЭМС. За исключением жидкокристаллических ячеек, все известные технологии реализации АО по своей сути ограничены работой в отражательном режиме.

    Использование устройств АО отражательного режима часто приводит к излишне сложным оптическим схемам.Кроме того, приводы AO отражательного режима обычно больше и тяжелее, чем требуется для многих приложений. Кроме того, такие приводы AO отражательного режима не так быстры, как хотелось бы, не обрабатывают фазовые шрифты с разрывами фазы, не имеют достаточного пространственного разрешения и не справляются с высокими уровнями оптической мощности.

    Кроме того, все АО, основанные на механике, подвержены модуляции интерактора, при которой настройка одного пикселя влияет на настройку соседних пикселей. Это препятствует тому, чтобы такие АО корректировали волновые фронты с прерывистой фазой, как это обычно бывает в атмосферах с высоким уровнем турбулентности.Устройства на основе МЭМС (например, производимые Boston MicroMachines) обеспечивают наименьшую известную связь интерактора, составляющую около 13%.

    Пропускающие АО предшествующего уровня техники, основанные на технологиях жидких кристаллов, которые облегчают ряд трудностей, связанных с механическими АО, известны, но имеют узкую полосу пропускания, а также переменное время отклика от пикселя к пикселю.

    Поэтому было бы желательно создать привод АО, который был бы компактным, легким, высокоскоростным или, по крайней мере, имел бы постоянную скорость пикселей по всей апертуре и высокую мощность в предпочтительном варианте осуществления режима передачи, и который хорошо работает с прерывистыми фазовые фронты.

    РЕЗЮМЕ

    В соответствии с концепциями, системами, компонентами и методами, описанными в настоящем документе, адаптивный оптический привод включает в себя двумерный массив пикселей, каждый из которых содержит меандр-резистор с выбранной компоновкой каждого меандр-резистора. для обеспечения одинаковых постоянных времени для всех пикселей по всей апертуре.

    При таком расположении обеспечивается адаптивная оптика со специально разработанным расположением электродов, обеспечивающим одинаковые постоянные времени для всех пикселей по всей апертуре.

    В соответствии с концепциями, системами, компонентами и методами, описанными в настоящем документе, адаптивный оптический привод включает в себя двумерный массив пикселей, каждый из которых оснащен резистором, значение сопротивления которого выбрано для выравнивания времени нарастания RC до этот пиксель.

    В соответствии с концепциями, системами, компонентами и методами, описанными в настоящем документе, адаптивный оптический привод включает в себя массив пикселей, каждый из которых обеспечивается жидкокристаллической ячейкой, включающей: суперстрат, имеющий внутреннюю поверхность; подложка, имеющая внутреннюю поверхность, противоположную поверхности сверхсостояния; указанная подложка и суперстрат имеют электропроводящие структуры, сформированные на ней и расположенные в виде электродов, которые позволяют прикладывать различные напряжения к каждому пикселю; путь электрического сигнала, способный передавать один или несколько управляющих сигналов, соединенных с каждым пикселем в упомянутой матрице пикселей, при этом каждый путь сигнала электрода имеет длину пути и сопротивление, так что по существу одинаковая постоянная времени обеспечивается для всех пикселей на всем протяжении указанный массив пикселей.

    Адаптивный оптический привод, содержащий двумерный массив пикселей, каждый из пикселей имеет связанный путь сигнала линии управления, электрически соединенный с ним, при этом каждый путь сигнала линии управления снабжен резистором, значение сопротивления которого выбрано для выравнивания времени нарастания RC к соответствующему пикселю. При таком расположении каждая линия управления способна передавать один или несколько сигналов управления, а путь сигнала линии управления сконфигурирован таким образом, что единая постоянная времени обеспечивается для всех пикселей в массиве пикселей.

    В одном варианте осуществления пиксели имеют квадратную форму поперечного сечения, чтобы лучше поддерживать предполагаемое использование АО с квадратными лучами.

    Как отмечалось выше, в некоторых вариантах осуществления используется расположение электродов, обеспечивающее одинаковые постоянные времени для всех пикселей по всей апертуре. В оптических приложениях, в которых используются квадратные лучи, пиксели имеют квадратную форму, чтобы лучше поддерживать предназначение. использование АО с квадратными лучами. Следует, конечно, понимать, что концепции, системы и методы, описанные здесь, не ограничиваются прямоугольными лучами и что может быть использована любая форма луча.

    КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

    Вышеизложенные особенности схем и методов, описанных здесь, могут быть более полно поняты из следующего описания чертежей, на которых:

    РИС. 1 и 2 представляют собой серию видов сверху электрически активной подложки адаптивно-оптического (АО) исполнительного механизма;

    РИС. 3 и 4 представляют собой серию видов сверху части привода АО, показанного на ФИГ. 1 и 2;

    РИС. 4А представляет собой увеличенный вид части фиг.4; и

    РИС. 4В представляет собой увеличенный вид части фиг. 4А.

    ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

    Обратимся теперь к фиг. 1-4B, на которых предусмотрены одинаковые элементы, имеющие одинаковые ссылочные обозначения на нескольких видах, адаптивная оптика (АО) содержит жидкокристаллическую (ЖК) ячейку с адресацией по напряжению, работающую в режиме передачи, как это общеизвестно в данной области техники. , имеющие подложки 12 , сформированные в виде массива независимых пикселей, обычно обозначаемых 14 , для поддержки двумерной (2-D) адресации для использования в качестве привода АО.В дополнение к тому, что каждый пиксель обозначен ссылочной позицией 14 , следует отметить, что каждый отдельный пиксель на фиг. 1-4B также имеет уникальное буквенно-цифровое обозначение (например, A 1 -A 4 ; B 1 -B 12 ; C 1 -C 20 1 , D 1 . D 28 ; E 1 -E 36 , F 1 -F 44 , G 1 -G 40 ).

    В примерном варианте осуществления на фиг.1-4В, адаптивная оптика снабжена множеством пикселей, имеющих различные формы (квадраты и треугольники) и расположенных в столбцах и строках. Каждый из пикселей соединен с соответствующим выходом схемы управления (не показана на фиг. 1-4В). Следует отметить, что схемы управления могут быть расположены на подложке LC с помощью «флип-чипа» или другого метода сборки «чип-на-стекле», либо схемы управления могут быть «за стеклом». Схемы управления связаны с пикселями , 14, через пути электрических сигналов, которые соединяют управляющие сигналы с проводниками, расположенными на подложке.Электрические переходы 16 и компенсирующие резисторы 20 (также называемые RC-балансирующими резисторами) образуют часть таких путей прохождения сигнала к пикселям 14 . Такие пути прохождения сигнала могут также включать, например, гибкий кабель, соединенный с контроллером или другим источником сигнала (не показан на фиг. 1). Следует отметить, что каждый пиксель 14 адресуется индивидуально через провода, которые очень узкие и нечетко показаны на рисунках, но которые идут от каждого компенсирующего резистора к соответствующему пикселю, прокладываясь в узких промежутках между пикселями.Таким образом, схема (схемы) управления способна подавать один или несколько управляющих сигналов на каждый из пикселей АО.

    Каждый сигнальный тракт, соединенный между гибкой схемой и пикселями, включает балансировочный резистор RC, обычно обозначаемый 20 . В предпочтительных вариантах осуществления предусмотрены резисторы, имеющие меандро-резисторную компоновку (фиг. 4В). Длины пути в схеме меандр-резистор выбираются таким образом, чтобы обеспечить по существу одинаковую скорость управления пикселями по всей матрице.То есть время, которое требуется любому пикселю в массиве пикселей АО, чтобы отреагировать на управляющий сигнал, по существу одинаково, независимо от местоположения пикселя в АО. Поскольку эти времена отклика равны, любые эффекты (такие как уменьшение среднеквадратичного напряжения, возникающее из-за задержки и затухания между источником напряжения и пикселем) будут выравниваться по всем пикселям, что позволяет компенсировать такое снижение напряжения в таблицах калибровки, уже необходимых для любого жидкокристаллическое устройство.

    Обратимся теперь к ФИГ.3-4B, как отмечено выше, АО включает в себя специально разработанную схему расположения электродов, которая обеспечивает одинаковые постоянные времени для всех пикселей по всей апертуре. Как наиболее ясно видно на фиг. 4B, схема меандр-резистора используется для достижения желаемых однородных постоянных времени. Емкость каждого пикселя известна заранее, учитывая его площадь и толщину устройства, а также свойства жидкого кристалла, поэтому можно разработать резисторы, которые сделают произведение R i C i одинаковым, где я перебегаю для всех пикселей.Обычно определяют сопротивление и емкость пикселя с наибольшим произведением («самый медленный» пиксель), например, одного из пикселей в центре апертуры, соединение которого с краем апертуры является самым длинным и, следовательно, наиболее резистивным. . Для этого пикселя здесь нумеруется номер пикселя. 1, у нас есть некоторое значение R i C i . Меандровый резистор, выбранный для этого пикселя, должен иметь минимальное сопротивление, желательно нулевое сопротивление, т. е. отсутствовать в топологии подложки.Для каждого из остальных пикселей, Чья собственная R i0 C i (состоящая из емкости пикселя C i и сопротивления R i0 соединения от края апертуры до пикселя без добавления компенсирующего резистора ) поэтому меньше, чем R 1 C 1 , последовательно с соединением включается компенсирующий резистор. Таким образом, все пиксели «замедляются», так что все они имеют по существу одинаковое время отклика RC.

    Вышеописанный подход позволяет компенсировать влияние затухания напряжения в RC-цепях единообразно для всех пикселей, позволяя использовать единую калибровочную таблицу для всех пикселей, что очень желательно для получения точного управления фазой.Компенсирующие резисторы 20 могут быть расположены в линии склейки суперстрата (т. е. пространство, в которое наносится герметик или «клей» для формирования боковых стенок и соединения суперстрата с подложкой), а резисторы 20 соединены соединительными элементами 16 , которые обеспечить переход к выводам (и, в конечном итоге, к гибким схемам 18 a, 18 b и контроллерам) за пределы суперсостояния. Как ясно видно на фиг. 3 и 4, для пикселей в одном квадранте AO

    требуется в общей сложности восемь типов ячеек компоновки меандр-резисторов. Как отмечалось выше, используется компоновка электродов, которая обеспечивает одинаковые постоянные времени для всех пикселей по всей апертуре.В оптических приложениях, в которых используются квадратные лучи, пиксели имеют квадратную форму, чтобы лучше поддерживать предполагаемое использование АО с прямоугольными лучами. Следует, конечно, понимать, что концепции, системы и методы, описанные здесь, не ограничиваются прямоугольными лучами и что может быть использована любая форма луча. Аналогично, АО с геометрией пикселя, отличной от квадратной, может использовать компенсационные резисторы, разработанные в соответствии с этим принципом. Например, гексагональная плотноупакованная матрица, как известно в данной области техники, представляет собой полезную геометрию для АО.Линии питания для пикселей имеют переменную длину, с более длинными для центральных пикселей, поэтому изучаемый здесь метод компенсационного резистора применим для выравнивания времени отклика и, следовательно, обеспечивает более удобную схему напряжения возбуждения, имеющую одну и ту же калибровочную таблицу для всех пикселей.

    После описания одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления схем, методов и концепций, описанных в настоящем документе, специалистам в данной области техники станет очевидным, что можно использовать другие варианты осуществления, включающие эти схемы, методы и концепции.Соответственно, утверждается, что объем патента не должен ограничиваться описанными вариантами осуществления, а, скорее, должен быть ограничен только духом и объемом прилагаемой формулы изобретения.

    Эволюция в моделируемом бедроке на JSTOR

    Абстрактный

    Канал длиной 60 футов (18,28 метра) использовался для изучения контроля бокового и вертикального разреза извилистого потока в смоделированной коренной породе. Когда было унесено 100 процентов имеющейся наносной нагрузки, поток на изгибах разрезался вертикально.Когда менее 100 процентов нагрузки было унесено, поток ниспадал в поперечном направлении наружу на изгибах. Эффекты геликоидальных течений и локализация касательных напряжений объясняют очаги эрозии и отложений.

    Информация о журнале

    Science, основанный Томасом А. Эдисоном в 1880 году и издаваемый AAAS, сегодня считается самым тиражируемым общенаучным журналом в мире. Публикуемый 51 раз в год журнал Science известен своими высоко цитируемыми, рецензируемыми исследовательскими работами, особой силой в медико-биологических дисциплинах и отмеченным наградами освещением последних научных новостей.Онлайн-издание включает не только полные тексты текущих выпусков, но и научные архивы, относящиеся к первому изданию Эдисона в 1880 году. Научные карьеры, которые можно найти в печати и в Интернете, содержат соответствующие статьи о карьере, публикуемые еженедельно, тысячи объявлений о вакансиях обновляются несколько раз в неделю. неделя и другие услуги, связанные с карьерой. В интерактивном научном мультимедийном центре представлены научные подкасты, изображения и слайд-шоу, видео, семинары и другие интерактивные функции. Для получения дополнительной информации посетите сайт www.sciencemag.org.

    Информация об издателе

    AAAS, основанная в 1848 году, превратилась в крупнейшее в мире междисциплинарное научное общество, насчитывающее почти 130 000 членов и подписчиков. Миссия «продвигать науку, технику и инновации во всем мире на благо всех людей» вывела организацию на передний план национальных и международных инициатив. Глобальные усилия включают программы и партнерства по всему миру, от Азии до Европы и Африки, а также обширную работу в области прав человека с использованием геопространственных технологий для подтверждения нарушений.Научные и политические программы включают крупный ежегодный форум по политике в области науки и техники, стипендии по политике в области науки и техники в Конгрессе США и государственных учреждениях, а также отслеживание финансирования США исследований и разработок. Инициативы в области естественнонаучного образования заложили основу для обучения на основе стандартов и предоставили учителям веб-инструменты поддержки.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.