при выполнении неравенства (7.26). Если в процессе работы системы средневадратичное значение производной возмущающего воздействия может по каким-либо причинам сильно уменьшиться, а задающее вос-действие почти постоянно, то неравенство (7.26) нарушится. Тогда сред-невадратичная ошибка управления за счет эффекта квантования в АЦП может сильно возрасти и даже достичь максимального возможного значения 0,5 bjkj. Иногда это обстоятельство накладывает более жесткие требования на величину 6i, чем условие (7.82).

После выбора цены единицы младшего разряда АЦП следует определить требуемое число разрядов используя вытекающую из (7.24) формулу

1 > log, (1 +x-x/6i) = 3,3 ]g(l +х-ах/бО, (7.83)

где хах - максимальное значение входной величины АЦП, которое можно приближенно найти через полуширину линейного участка дискриминационной характеристики Дд с помощью соотношения лгах

Как правило, необходимое число двоичных разрядов АЦП в канале ошибки системы радиоавтоматики составляет 5-8.

При выборе цены единицы младшего разряда ЦАП следует задаться допустимым значением Оц среднего квадрата ошибки от шума квантирования по уровню Watl, которая обычно составляет несколько процентов от среднего квадрата результирующей ошибки управления. Если исполнительное устройство является безынерционным звеном с коэффициентом передачи то, как следует из (7.69), а&равт-ствое2[ ]<Оцап выполняется при

,<Ш1К-,. \ (7.84)

Если исполнительное устройство обладает значительной инерционностью, то с учетом (7.68) для выбора б, получим условие

т г (А)2л

1/Т97Т- I Wf> иЧ Г ДА /у осч

- со

требуемое число двоичных разрядов в ЦАП составит

a,>3,31g(l+x51V6,), (7.86)

где л;цАп- максимальная возможная выходная величина ЦАП.

Если исполнительное устройство - безынерционное звено, то ЦАПётах/йу. гдс gmax - мзксимальное значсние задающего воздействия.

Следует иметь в виду, что в цифровых системах радиоавтоматики часто предусматривается непосредственное преобразование выходного кода цифрового фильтра в управляемую величину (в управляемый параметр выходного сигнала), т. е. исполнительное устройство и ЦАП делают совмещенными. Например, в системе АСД может использоваться преобразователь кода во временной интервал, а в системе АСН преобразование кода в угол поворота может осуществлять шаго-

вый двигатель. При таком построении системы без существенных технических трудностей в ЦАП можно обеспечить большее число разрядов, чем в АЦП.

§ 7.4. ПРИМЕРЫ ЦИФРОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ РАДИОАВТОМАТИКИ

Цифровые временные дискриминаторы. Один из наиболее простых в реализации вариантов построения цифрового временного дискриминатора представлен на рис. 7.15, а. Основным элементом такого дискриминатора является преобразователь АЦП временного интервала т между отраженным от цели импульсом Ыц и зондирующим импульсом

Рис. 7.15

Ыз В двоичное число Nx, из которого вычисляется опорное двоичное число jVq. Последнее соответствует поступающей с выхода системы АСД по цепи главной обратной связи оценке измеряемой дальности, полученной как результат работы системы в предыдущие моменты времени. Таким образом, на выходе дискриминатора вырабатывается цифровой сигнал рассогласования jVa=jVt.-jVq.

Входящий в состав дискриминатора АЦП фактически представляет собой неследящий измеритель дальности, однако он может успешно работать лишь в составе следящей системы АСД, которая за счет стробирования приемника обеспечивает выделение только одного отраженного импульса, соответствующего сопровождаемой цели, на каждый зондирующий импульс.

Более детальная схема рассматриваемого дискриминатора показана на рис. 7.15, б [19]. Временной интервал т фиксируется триггером Тр, который последовательно переводится из одного состояния в другое зондирующим импульсом и импульсом цели. В течение этого интервала времени триггер вырабатывает сигнал, отпирающий логический элемент И, обозначенный на схеме &. На другой вход логического элемента И поступают с генератора счетных импульсов ГСИ короткие счетные импульсы, период следования которых 7 , на несколько порядков меньше периода зондирования. Далее они попадают на счетчик Сч. Число счетных импульсов, успевших пройти через логический элемент И на счетчик за время т, составляет целую часть отношения т/7сч. т. е. Л/х=[т/7 сч]. Следовательно, осуществляется преобразование временного интервала т в двоичный код с ценой единицы младшего разряда 6i=T .

Перед началом каждого цикла работы в счетчик вводится в дополнительном коде опорное число Ло, с которого и начинается счет. В момент окончания счета после прихода импульса цели в счетчике оказывается записанным число N = N,-N0, являющееся цифровым сигналом рассогласования. Устройство считывания УС обеспечивает его считывание по команде, вырабатываемой из задержанного импульса цели. Положительное рассогласование выдается на выход дискриминатора в прямом коде, отрицательное - в дополнительном. После этого вырабатывается команда на сброс показаний счетчика и ввод нового числа ]Vo для следующего цикла работы.

&2

&3

&4

То -

Рис. 7.16

Рис 7.17

Другая воз.можная схема цифрового временного дискриминатора показана на рис. 7.16 [9, 13]. В отличие от рассмотренной ранее в ней используется аналоговый опорный сигнал в виде двух следящих импульсов: и Ыс2- Интервалы времени, соответствующие взаимному перекрытию импульса цели Ыц с первым и вторым следящими импульсами, выделяются логическими элементами И1 и И2 и заполняются счетными импульсами с помощью генератора счетных импульсов ГСИ и логических элементов ИЗ и И4. В первый из указанных интервалов-попадает Ль а во второй - Ы счетных импульсов, которые подаются, соответственно на вычитающий и суммирующий входы реверсивного счетчика РСч. В каждом такте работы реверсивный счетчик вычисляет цифровой сигнал рассогласования Лд = Л2-после считывания которого показания счетчика обнуляются. Описанный временной дискриминатор можно рассматривать как преобразователь непрерывного сигнала рассогласования в двоичное число Лд с ценой единицы младшего разряда, равной периоду следования счетных импульсов Г.

Цифровые частотные дискриминаторы. Широкое распространение получили цифровые частотные дискриминаторы, работающие по принципу подсчета числа пересечений входным процессом нулевого уровня в течение определенного мерного интервала времени Возможная схема такого дискриминатора [13, 19] показана на рис. 7.17. Входной сигнал Ые поступает на формирующее устройство ФУ, где преобразуется в последовательность импульсов, появляющихся в моменты пересечения этим сигналом нулевого уровня, например от отрицательных значений к положительным. Число импульсов, выработанных за время Г , составит N-fT, где - частота входного сигнала. Именно столько импульсов пропускается логическим элементом И, отпираемым триггером Тр, на счетчик Сч в каждом цикле работы. Триггер уп-