Файл: Вопросы технологии машиностроения и радиотехники [сборник статей]..pdf

и закрытом состоянии, индуктивности вводов резисторов (УЛИ) и межвитковую емкость дросселей (для ВЧ дросселя Д—0,6— 8 мкГн ГИО. 477.002 ТУ порядка 0,4 пФ), в соответствии с выше приведенным требованием, в диапазоне (150—850) мГц были экспериментально определены величины минимального и макси­

мального дискретов. Для указанных элементов минимальный дискрет — 0,5 дб и максимальный — 30 дб. При меньших и боль­ ших затуханиях номиналы резисторов требуются такие, что ячей­ ка дискрета получается не стабильной по затуханию, более узко­ полосной и с худшим согласованием. Кроме того, затухание более 35 дб при таких элементах в принципе невозможно осуществить, так как затухание при включенной поглощающей вставки ячейки по отключенной цепи прямого прохождения 35 дб.

Для изменения затухания аттенюатора на дискрет в А дб не­ обходимо, чтобы сопротивления резисторов соответствующей по­ глощающей вставки обеспечивали затухание (А + А 0) дб, где Ао — начальное затухание ячейки или затухание ячейки в вык­ люченном состоянии, которое при согласовании в основном скла­ дывается из потерь в открытых диодах цепи прямого прохожде­ ния и составляет в диапазоне (150—850) Мгц (0,5—0,9) дб для диодов 2А503Б. В свою очередь согласование при прямом про­ хождении определяется соотношением индуктивного сопротивле­

122

ния контактов диодов и емкостного сопротивления дросселей це­ пи управления.

Максимальная рабочая мощность аттенюатора зависит от ти­ па выбранного переключательного диода. Для р—п диодов типа 1А501 максимальная рабочая мощность определяется напряже­ нием пробоя и примерно равна 0,7 Вт. Для р—i—п диодов типа 2А503 максимальная рабочая мощность определяется допусти­ мой рассеиваемой мощностью в диоде и примерно равна 7 Вт.

Был измерен коэффициент нелинейных искажений аттенюато­ ра на различных типах переключательных диодов при уровне сиг­ нала 0,1 Вт. Для(аттенюатора на диодах типа 1А501 уровень вто­ рой гармоники частоты сигнала, образующейся в аттенюаторе, ниже уровня сигнала на 46 дб, а уровень третьей гармоники из­ мерить не удалось. Уровень второй пармоники, вносимой самой схемой измерения, ниже уровня сигнала на 60 дб. Причем, сле­ дует отметить, что при этих измерениях СВЧ ток превышал уп­ равляющий ток прямого смещения равный 25 мА и существенно заходил в область отрицательных токов диода. Для аттенюатора на диодах типа 2А503, обладающих большим управляющим то­ ком прямого смещения, равным 100 мА, нелинейные искажения вносимые аттенюатором были вообще ниже уровня нелинейных

<искажений вносимых самой схемой измерения. Малые нелиней­ ные искажения или другими словами неуправляемость сигналом СВЧ объясняется инерционностью носителей зарядов в переход­ ном слое переключательного диода. Это свойство переключатель­ ных диодов и обеспечивает стабильность параметров ячеек при изменении уровня СВЧ сигнала. Так, например, начальные поте­ ри, затухание ячеек аттенюатора на диодах типа 2А503 при уров­ нях СВЧ сигналов 0,1 Вти 7 Вт были практически одинаковыми.

Но инерционность носителей зарядов в переходном слое пе­ реключательных диодов пропорциональна времени переключения диода. Отсюда требование к уменьшению времени переключения противоречиво с требованием нормальной работы аттенюатора на частотах ниже 10 Мгц (с требованием неуправляемости перек­ лючательного диода сигналом СВЧ), что особенно проявляется при больших уровнях мощности сигнала. В рассматриваемой конструкции время переключения ячеек в основном определя­ лось временем переходных процессов в элементах цепей управле­

ния, чем временем переключения самих переключательных ди­ одов.

Верхняя частота полосы рабочих частот в рассматриваемой конструкции ограничивается паразитными параметрами выбран­ ного типа резистора (V'JIH) и дросселя. Для создания аттенюато­ ра на более высокие частоты необходимо использовать резисторы без выводов (например, пленочные) и дроссели, имеющие мень­ шую межвитковую емкость и большую добротность.

Основные параметры аттенюатора . на диодах типа 2А503Б (как более электрических — не надо прочных и более миниатюр­

123

ных, чем диоды типа 1А501), имеющего шесть дискретов (0,94 дб\

1,88 дб; 3,75 дб\ 7,5 дб\ 15 дб\ 30 дб) в диапазоне (150—850) мГц

следующие:

К.СВ по входу и выходу 1,37; Начальные потери (4,2±1,2) дб\

Точность отработки затухания ± (0,1+0,7А) дб, где А — тре­ буемое затухание.

Время'переключения затухания 40 мксек.

Аттенбатор имеет небольшие габариты 40X80X240 и может с успехом использоваться в технике как автоматический калибра­ тор СВЧ мощности.

ЛИТЕРАТУРА

1. СВЧ устройства на полупроводниковых диодах. Проектирование и расчет. Коллектив авторов, под ред. И. В. Мальского, Б. В. Сестроредкого. М., Сов. радио, 1969.

2. Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений. Коллектив авторов, под ред. Н. Н. Горюнова, Ю. В. Носова. М., Сов. радио, 1969.

t ' ,

МЕДВЕДЕВ В. А.

ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НАКОПИТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

124

провода, Тф— длительность нарастания импульса тока опро­ са. Коэффициент трансформации запоминающего трансформато­ ра модуля памяти должен быть выбран оптимальным, чтобы обе­ спечить заданную частоту возбуждения накопителя и наиболь­ шую амплитуду тока во вторичной обмотке запоминающего тран­ сформатора.

Для возбуждения модуля током расчетной величины должны быть предусмотрены блоки формирователей и ключей, а для съема считанных сигналов — блок разрядных усилителей с рас­ четными входными сопротивлениями или эквивалентные нагру­ зочные сопротивления в цепях выходных обмоток модуля памяти.

Схема управления накопителем выполняется обычно таким образом, что опрашивающий ток подается только в один выб­ ранный модуль памяти и изменение уровня потенциала на клю­ чах не вызывает перезаряд паразитных емкостей между кодовы­ ми проводами в невыбранных модулях памяти. При соблюдении этих условий можно предположить, что каждый модуль многомо­ дульного ПЗУ отделен от других модулей по цепям опрашиваю­ щего тока. Цепи же считывания информации с' накопителя выполнены так, что выходные обмотки запоминающих трансфор­ маторов каждого модуля памяти соединены поразрядно впраллель.

Так как цепи возбуждения каждого блока памяти выполня­ ются либо идентично, либо каждый блок памяти управляется от собственных формирователей и ключей, то представляется воз­ можность проверить правильность расчета накопителя исполь­ зуя лишь один модуль памяти. В этом случае для имитации на­ копителя по выходным цепям (цепям считывания) ко вторичным обмоткам модуля памяти следует подсоединить индуктивности, эквивалентные шунтирующим индуктивностям (6—1) го-модуля памяти, где b — общее число модулей в многомодульном нако­ пителе,

Такой модуль памяти представляет собой модель .йакопителя ПЗУ, применяя которую можно проверить характеристики и па­ раметры накопителя. Предложенная модель проста и недорога, позволяет уточнить расчетные данные, определить предельные значения электрических параметров накопителя, оценить резо­ нансные свойства [2] и запас по быстродействию, определить воз­ можности изменения емкости накопителя для хранения инфор­ мации. С помощью такой модели можно решить задачу получе­ ния выходного сигнала определенной амплитуды для накопителей, отличающихся по емкости хранящейся информации. Это позволит использовать один усилитель унифицированного типа (усилитель воспроизведения с фиксированным уровнем чувствительности) для ПЗУ различных емкостей. В этом случае стандартные Модули памяти для каждого ПЗУ будут отличаться

Спомощью модели можно указать параметры тока выборки

иоптимальное число витков вторичной обмотки трансформато­ ров модуля памяти при условии, что выходной сигнал будет пос­

тоянным по амплитуде и что отношение «сигнал—помеха» будет це хуже 3:1 для ПЗУ следующих емкостей:

1/ 8000 слов с быстродействием 3 мксек; 2/ 4000 слов с быстродействием 1 —1,5 мксек;

3/2000 слов с быстродействием 1— 1,5 мксек; 4/512 слов с быстродействием 1— 1,5 мксек; 5/8000 слов с быстродействием 1,5 мксек; 6/16000 слов с быстродействием 3 мксек.

Решение подобной задачи сводится к использованию модулей памяти с различными коэффициентами трансформации разряд­ ных трансформаторов и к изменению амплитуды тока выборки в кодовом проводе,-

Оптимальный коэффициент трансформации нетрудно опреде­ лить [2], если задаться значениями тока выборки и частотой возбуждения накопителя, а также учесть параметры импульса ,тока выборки, величину L сердечника, входное сопротивление усилителя и число модулей накопителя.

Анализируя с помощью осциллографа сигнал на входе уси­ лителя воспроизведения, можно установить достоверность расчет­ ных данных. Неточности расчета выявляются либо в виде нало­ жения на экране осциллографа переходного процесса, на считан­ ный сигнал, либо малой амплитудой считанного 'сигнала. Для увеличения амплитуды сигнала необходимо поднять амплитуду тока выборки и контролировать соотношение «сигнал—помеха». Наложение сигнала на переходной процесс от предыдущего счи­ тывания устраняется путем уменьшения числа витков шунтирую­ щей индуктивности в выходной цепи. Используя модель, можно рассчитать также оптимальное число витков для модулей памя­ ти с'заданным быстродействием и с учетом количества модулей в накопителе, которое определяется по формуле nl==a2/b. В этой

зависимости пш— означает число витков шунтирующего дроссе­ ля, а — оптимальный коэффициент трансформаций.

С целью получения оптимального коэффициента трансфор­ мации накопителя емкость 512 слов при быстродействии 3,2 мксек был проведен эксперимент на физической модели. В качестве модели использовался стандартный модуль накопите­ ля ПЗУ агрегатной системы средств вычислительной техники (АСВТ), имеющий 30 витков вторичной обмотки запоминающих трансформаторов. (Оптимальным оказался коэффициент, равный а0= 8. Для сохранения амплитуды входного сигнала ток выбор­ ки был увеличен с 40 до 60 ма, то есть на 50%. Соотношение «си­ гнал—помеха» равнялось 3: 1, что обеспечивает нормальную ра­ боту блоков воспроизведения.

Таким образом, с помощью предложенной в настоящей рабо­ те модели, включающей в себя модуль памяти, блоки выборки

126

и считывания, можно проверить правильность расчета накопите­ ля ПЗУ и существенно упростить расчет накопителя по наиболее важным характеристикам (обеспечению быстродействия, опре­ делению заданных амплитуд выходных сигналов и соотношения «сигнал-помеха»,) а также определить запас по быстродействию данного накопителя, запас по увеличению объема памяти и пре­ дельные значения дргих параметров накопителя, при которых работу еще можно считать удовлетворительной. Модель может быть использована для проектирования накопителей, отличаю­ щихся по емкости и быстродействию, но построенных на стандарт­ ных модулях памяти с различным числом витков обмоток счи­ тывания разрядных трансформаторов.

ЛИТЕРАТУРА 1. А в д е е н к о в а Л. М., К о р о л ь к о в Н. В. и др., Долговременные

МЕДВЕДЕВ В. А-, БУРЯК E. Я.

ПУЛЫ ПРОВЕРКИ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ ПОСТОЯННЫХ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Неотъемлемой частью современных цифровых вычислитель­ ных машин и систем являются постоянные запоминающие устрой­ ства (ПЗУ). В связи с высокими темпами развития вычисли­ тельной техники вопросы сокращения времени цикла изготовле­ ния изделий, снижения их стоимости являются весьма актуаль­ ными. Существующий пульт проверки блоков памяти (составных частей накопителя ПЗУ) агрегатной системы средств вычисли­ тельной техники (АСВТ) [1, 2] имеет невысокую производитель­ ность. Поэтому в настоящей работе предлагается устройство, позволяющее значительно сократить время проверки указанных блоков.

В существующем устройстве проверка информации, храни-, мой в блоке памяти, сводится к возбуждению нужного кодового провода, передаче считанной информации на индикаторные лам­ почки и и к визуальному сравнению кодов а индикаторных лам-

127