Задание.
Создать МП систему управления настройкой приемника. Упрощенная схема приемника изображена на рис. 1.
Рис 1
Контур приемника состоит из индуктивности Lк и емкости варикапа VD1. Эта емкость зависит от подаваемого на варикап постоянного напряжения Uупр (зависимость обратнопропорциональная). Выделенное контуром ВЧ напряжение Uк детектируется амплитудным детектором (АД) и при настройке на станцию на выходе АД получается сигнал Uвых. Необходимо подключить МПС к приемнику так, чтобы МП измеряя величину Uвых мог воздействовать на варикап с целью настройки входного контура. МПС должна обеспечить:
— точную настройку на заданную станцию (величина рассогласования по частоте не должна превышать 3% от ширины полосы контура 2f,
Возможно вы искали - Реферат: Автоматизированные технологические комплексы
— поиск станций в диапазоне частот Fmin...Fmax.
1. Описание алгоритма.
Напряжение на контуре детектируется амплитудным детектором (АД), преобразуется в АЦП в двоичный код и поступает на МП. МП оценивает сигнал и выдает управляющее напряжение Uупр, которое после ЦАП поступает на варикап для изменения частоты настройки контура. Задача, решаемая МП, состоит в поиске экстремума функции Uупр(F). Из всех известных алгоритмов поиска вследствие малой разрядности МП выбирается метод нулевого порядка - метод случайного пошагового поиска экстремума с запоминанием верного шага.
Суть алгоритма состоят в следующем. Так как напряжение на контуре является функцией расстройки {Fk-Fo}, то пря изменении F изменяется и Uk. МП формирует приращение Uупр (может быть и положительным и отрицательным). Происходит сравнение Ukn=f(Uy) и Ukn+1=f(Uy+Uy).Если Ukn+1>Ukn, то делается шаг в ту же сторону, в противном случае - в противоположную. Одноэкстремальный вид функции настройки позволяет одновременно осуществить операцию автоматического поиска частоты Fo. АЦП и ЦАП подсоединяются к МПС через порты ввода/вывода. Для построения портов ввода/вывода используются порты Р1 и Р2 ОЭВМ. Это позволяет использовать для ввода/вывода команды ОЭВМ работы портами. Предположим, что для АЦП осуществляется программная задержка на время, большее времени преобразования, чтобы избежать ввода еще одного регистра для опроса сигнала готовности АЦП. Сигнал на ЦАП подается сразу из ОЭВМ через порт. Однако при регулировании необходимо организовать программную задержку на время установления переходных процессов в контуре. Кроме того, для исключения влияния шума на процесс регулирования нужно установить нижний предел изменения Uk.
2. Структурная схема алгоритма.
Похожий материал - Реферат: Активный фильтр низких частот
3. Математическое описание.
3.1 Исходные данные:
Диапазон частот поиска |
Fmin=1 мГц |
|
Fmax=1,5 мГц |
Очень интересно - Реферат: Алгоритмы трассировки Полоса частот |
f=3кГц |
Параметры варикапа: | |
Начальное значение частоты контура |
Fk0=1 мГц |
Управляющее напряжение |
Uупр0=2В |
Крутизна характеристики преобразования | S=25 кГц/В |
Параметры ЦАП (БИС ЦАП К572ПА1): | |
Опорное напряжение |
UЦАП=10,24В |
Количество разрядов | n=10 |
Параметры АЦП (AD7575): | |
Опорное напряжение |
Вам будет интересно - Реферат: Анализ и моделирование биполярных транзисторов UАЦП=2,56В |
Количество разрядов | n=8 |
3.2 Расчёт.
Частота настройки контура зависит от управляющего напряжения следующим образом:
Fk=Fk0+S(Uупр-Uупр0) (1)
где Fk0 — начальное значение частоты контура при Uупр=Uупр0
Похожий материал - Реферат: Анализ сигналов и их прохождения через электрические цепи
S — крутизна характеристики преобразования.
Uупр=Uупр2-Uупр1 (2)
Из (1) следует, что
Т.к f=3кГц, то при