Московский государственный институт электроники и математики
(технический университет)
Кафедра электронно-вычислительной аппаратуры
Оценка технико-экономической эффективности жизненного цикла виртуального генератора сигналов произвольной формы
(Курсовая работа по специализации: «управление жизненным циклом изделий»)
Исполнитель:
студент группы С-75
Серов Евгений
В данной работе рассматривается экономическая целесообразность проектирования виртуального генератора сигналов произвольной формы, рассмотрены аналоги, их характеристики и стоимость, стадии жизненного цикла проектируемого изделия.
Характеристики объекта проектирования. 5
1 Назначение и область применения. 5
Анализ предполагаемой структуры жизненного цикла изделия. 15
2 Внутреннее проектирование. 15
Оценка технико-экономической целесообразности создания изделия. 17
ВведениеЦель работы — отработка принципов оценки технико-экономической целесообразности создания новых изделий.
Задача работы — оценить технико-экономическую целесообразность создания изделий в соответствии с индивидуальным заданием; определить граничные условия, при которых создание изделия целесообразно.
Характеристики объекта проектирования1 Назначение и область применения
При тестировании различных систем их разработчики должны исследовать поведение системы при подаче на ее вход как стандартных сигналов, так и сигналов, имеющих различные отклонения от нормы. В реальных условиях работы на систему могут действовать помехи, искажающие форму сигнала, и разработчику необходимо знать, как поведет себя устройство при тех или иных искажениях. Для этого ему необходимо либо моделировать помеху при прохождении стандартного сигнала, либо подать на вход искаженный сигнал, полученный при помощи генератора сигналов произвольной формы (ГСПФ). Первый путь гораздо длительнее и дороже, поэтому чаще всего используется второй путь.
Генераторы сигналов произвольной формы используются также в случаях, когда для отладки и испытания устройств нужно подавать на их вход сигналы нестандартной формы, получение которых без использования таких генераторов крайне затруднено.
Среди основных параметров таких устройств можно выделить следующие:
· Частота дискретизации
· Разрядность ЦАП
· Количество точек на период (объем буфера)
· Диапазон изменения выходного сигнала
· Выходное сопротивление
· Коэффициент гармоник
· Интерфейс подключения к ПК
Технические характеристики генератора
· Частота генерируемого сигнала 0,0001…2200000 Гц
· Амплитуда выходного сигнала 0…10 В
· Постоянное смещение выходного сигнала -5…+5 В
· Выходной ток до 100 мА
· Количество отсчетов на период 8192
· Температурная относительная нестабильность частоты менее 10-5 1/ °С
· Долговременная относительная нестабильность частоты менее 10-5 1/1000
· Точность установки частоты 7*10-6 Гц
· Напряжение питания 10…12 В
· Потребляемая без нагрузки мощность 0,9 Вт
· Габаритные размеры платы генератора 125x100x15 мм
2 Обзор аналоговГСПФ-053
Генератор сигналов ГСПФ-053 представляет собой прецизионный источник сигнала произвольной и специальной формы и предназначен для автоматизированного исследования, настройки и испытания приборов и систем в промышленности, науке и образовании.
· произвольная форма генерируемого сигнала;
· частотный диапазон DC; 0,012Гц…10МГц;
· высокая точность установки амплитуды и частоты;
· низкий уровень гармоник (от 0.05%)
· амплитуда выходного сигнала ± 5В; ± 10В;
· работа под управлением компьютера
· USB интерфейс
Применима для управления стендами и технологическим оборудованием. Имеется возможность загрузки предварительно записанного в файл сигнала.
ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКА СИГНАЛА | |
Частотный диапазон | Постоянный уровень сигнала или от 0,012Гц до 10МГц при работе от встроенного тактового генератора |
Точность задания частоты | до 0.001% (зависит от диапазона частоты) |
АМПЛИТУДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИГНАЛА | |
Амплитуда выходного сигнала Uxx | 0...±5В на нагрузке 50Ом, |
Погрешность установки частоты | 0.5% на 50Ом нагрузке |
Выходное напряжение смещения | ± 10мВ при максимальном выходном сигнале |
Выходной аттенюатор | 0…-42дБ (-6дБ, -12дБ,-24дБ) ± 0.2дБ |
Выходное сопротивление генератора | 50Ом ± 5% |
СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ | |
Коэффициент гармоник | не более0.05% на 100КГц и 200КГц |
ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ СИГНАЛ (НА НАГРУЗКЕ 50 Ом) | |
Длительность фронта/спада | не более 25нс |
Выброс | не более 5% |
Время установления | 45нс |
Неравномерность вершины после времени установления 45нс | 2% |
ПРОИЗВОЛЬНЫЙ СИГНАЛ | |
Длина буфера | 2…262144 точки |
Дискретность буфера | 2 точки |
Частота встроенного генератора | 100МГц |
Опорные частоты | 100МГц, 50МГц, 25МГц… …6,103515625КГц (15диапазонов) |
Синтезатор частоты | 50МГц…100МГц через 0.25МГц |
Амплитудная дискретность | 14бит (± 8192 уровней) |
СИНХРОВЫХОДЫ | |
Количество дополнительных выходов | 2 программируемых синхросигнала ТТЛ уровни |
РЕЖИМЫ РАБОТЫ | |
Режимы формирования сигнала | Циклический, программный, однократный, однократный от внешнего запуска, циклический от внешнего запуска |
ОБЩИЕ ДАННЫЕ | |
Интерфейс | USB 1.1 совместимый |
Потребляемая мощность | не более 10Вт (+12В, 0.8А) |
Масса платы | не более 275г |
Габариты | не более 140мм-120мм-36мм |
Цена: 14000 руб.
Технические характеристики | |
Амплитудные: | |
Число выходных каналов | 1 |
Выходное сопротивление каналов | 50 ± 2,5 Ом |
Диапазоны выходного напряжения формируемых сигналов, не менее | ±3 В (±1,5 В) при работе на нагрузку 1 кОм (50 Ом)±8 В (±4 В) при работе на нагрузку 1 кОм (50 Ом) |
Разрядность ЦАП | 14 бит |
Разрешение по напряжению, не хуже | диапазон ±3 В - 0,4 мВдиапазон ±8 В - 1 мВ |
Параметры встроенного контрольного АЦП: | |
Диапазон входных напряжений | ±10 В |
Разрядность | 14 бит |
Частотно-временные: | |
Частота дискретизации сигналов | 0,25 Гц … 100 МГц |
Время нарастания/спада, не хуже | 10нс |
2 встроенных аналоговых фильтра нижних частот: Баттерворта и Бесселя с частотой среза | 50МГц |
Диапазоны частот формирования сигналов: | |
синусоидальной и треугольной формы | 0,1 Гц … 10 МГц |
прямоугольной формы | 0,1 Гц … 50 МГц |
Основная относительная погрешность установки частоты сигналов синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы | ±0,002 % во всем диапазоне частот |
Емкость буферной памяти | 64Квыб |
Синхронизация: | |
Режимы генерации: | однократный и непрерывный |
Режимы запуска: | |
внутренний | однократный либо непрерывный |
внешний | однократный либо непрерывный |
Дискретность установки переднего фронта выходного синхроимпульса | 50 пс |
Временная неопределенность внешнего запуска | 10 нс |
Прочие: | |
Интерфейс с компьютером | PCI 33 МГц, 32 разр. |
Потребление | 7 Вт |
Размеры | 192х94х18 мм |
Масса | 0,2 кг |
Основные программно-функциональные характеристики: | |
Программное обеспечение реализовано для операционных систем Windows 98/NT/2k/XP. Автоматическая калибровка и подстройка амплитуды формируемого сигнала в зависимости от нагрузки. Возможность формирования и оперативного изменения основных параметров следующих стандартных сигналов: постоянного напряжения сигналов синусоидальной формы сигналов треугольной формы сигналов прямоугольной формы сигналов экспоненциальной формы псевдослучайного шума. Способы формирования сигналов: путем задания основных параметров одного из стандартных сигналов аналитически, с помощью математических формул и библиотеки функций. чтением из памяти ранее сформированных/запомненных сигналов (в том числе, зарегистрированных цифровым осциллографом, задаваемых в ASCII коде и т.п.) Удобный, разнообразный и интеллектуально насыщенный пользовательский интерфейс. Имитация на экране реального генерируемого сигнала с учетом сопротивления подключенной нагрузки, частоты дискретизации. Возможность курсорных измерений имитируемого сигнала. Файловые функции обеспечивают создание, открытие, сохранение, копирование и печать данных, комментарии. Дополнительные функции: цифровой вольтметр 8-канальный логический анализатор/генератор (ТТЛ/КМОП). Состав программного обеспечения В-230: Программа генератора сигналов. Драйвер для Windows 98/NT/2k/XP |
Цена 13806 руб.