МиКАРЭС. Контрольная 14 вариант
.doc
Вариант 14
Общие сведения о математических моделях РЭС
1. Моделирование неисправностей в цифровых устройствах и синтез диагностических тестов
2. Практическое задание
Построить математическую модель источника опорного напряжения на операционном усилителе, вызванной погрешностью сопротивлений резисторов, и провести статический вычислительный эксперимент по оценке параметров закона её распределения. Резисторы общего применения, отклонение от номинального ΔR= ±5%. Номиналы: R1, R2=2 кОм± 5%,, R3=3,0 кОм ± 10%, VD1 – КС136А. m = 5, Uоп=3,6В
Рисунок 3 - фильтр высоких частот
Источник опорного напряжения
Uвых = Uоп(1 + R2/R3)
Вычислим выходной параметр схемы по [1]
Uвых = 6 В
Тогда относительная погрешность равна:
εm = (Up – Uн)/Uн [2]
Примем следующие значения отклонений от номинальных значений элементов:
-
ΔR2 = +4%, ΔR3 = +2%
-
ΔR2 = -5%, ΔR3 = +10%
-
ΔR2 = +2%, ΔR3 = -10%
-
ΔR2 = -4%, ΔR3 = -3%
-
ΔR2 = +3%, ΔR3 = +6%
Тогда 1% R2 = 20 Ом, R3 = 30 Ом
-
Up = Uоп(1 + R2/R3) = 3,6(1+2080/3060) = 6,047 В
-
Up = Uоп(1 + R2/R3) = 3,6(1+1900/3300) = 5,673 В
-
Up = Uоп(1 + R2/R3) = 3,6(1+2040/2700) = 6,32 В
-
Up = Uоп(1 + R2/R3) = 3,6(1+1920/2910) = 5,975 В
-
Up = Uоп(1 + R2/R3) = 3,6(1+2060/3180) = 5,932 В
Относительная погрешность с соответствии с [2] равна:
-
εm = 0,0078
-
εm = -0,0545
-
εm = 0,0533
-
εm = -0,0042
-
εm = -0,0113
тогда
Программа:
Program ArTim;
var n, i, w, q, R2, R3:integer;
var U, h, Uop, r2ot, r3ot, ar2, ar3, br2, br3, er2, er3, xr2, xr3: real;
var Mu, Qu, r2p, r3p: real;
var Ux: array [1..1000] of real;
begin
n:=1000;
q:=20;
R2:=2000;
R3:=3000;
r2ot:=5;
r3ot:=10;
Uop:=3.6;
U:=Uop*(1+R2/R3);
writeln('U=',U:0:3);
r2p:=r2/100*r2ot;
r3p:=r3/100*r3ot;
ar2:=r2/q-r2ot/q;
ar3:=r3/q-r3ot/q;
br2:=r2/q+r2ot/q;
br3:=r3/q+r3ot/q;
randomize;
for w:=1 to n do begin
for i:=1 to q do begin;
h:=Random;
er3:=ar3+h*(br3-ar3);
er2:=ar2+h*(br2-ar2);
xr3:=xr3+er3;
xr2:=xr2+er2;
end;
Ux[w]:=Uop*(1+xr2/xr3);
xr3:=0;
xr2:=0;
Mu:=Mu+Ux[w];
end;
Mu:=Mu/n;
i:=0;
for w:=1 to n do begin
Qu:=Qu+(Ux[w]-Mu)*(Ux[w]-Mu);
end;
Qu:=sqrt(Qu/(n-1));
writeln('Mu=',Mu:0:5);
writeln('Qu=',Qu:0:5);
writeln;
readln;
end.
Литература
1. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. М.: Мир, 2001. - 379 с.
2. Новиков Ю.В., Скоробогатов П.К. Основы микропроцессорной техники. Курс лекций. М.: ИНТУИТ.РУ, 2003. - 440 с.
3. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учеб. пособие для ВТУЗов. СПб.: Политехника, 2006. - 885 с.
4. Преснухин Л.Н., Воробьев Н.В., Шишкевич А.А. Расчет элементов цифровых устройств. М.: Высш. шк., 2001. - 526 с.
5. Букреев И.Н., Горячев В.И., Мансуров Б.М. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М.: Радио и связь, 2000. - 416 с.
6. Соломатин Н.М. Логические элементы ЭВМ. М.: Высш. шк., 2000. - 160 с.