Иследование системы тактовой синхронизации. Лаб. раб. ФАПЧ2. Лабораторная работа 2 Иследование системы тактовой синхронизации 1 Усилительное устройство
 Скачать 5 Mb.
|
|
Лабораторная работа №2 Иследование системы тактовой синхронизации 1.1 Усилительное устройство  Усилитель умножает сигнал подаваемый с ФНЧ. На выход подается управляющий сигнал. Коэффициент усиления равен (synFr * synN / synM – synFq) * 2 / synSen. Параметры и диалоговое окно.  Рисунок 1.1 – Вкладка Main в меню параметров усилителя Gain - Укажите значение для умножения входного сигнала. Коэффициент усиления может быть скаляром, вектором или матрицей. Multiplication - Укажите режим умножения: - Element-wise (K. * u) - Каждый элемент ввода умножается на каждый элемент коэффициента усиления. - Matrix (K * u) – входной сигнал и усиление - это матрица, умноженная на вход как второй операнд. - Matrix (u * K) - вход и усиление - это матрица, умноженная на вход в качестве первого операнда. - Matrix (K * u) (u vector) - вход и усиление - это матрица, умноженная на вход в качестве второго операнда. Вход и выход должны быть векторами, а их длины определяются размерностью коэффициента усиления. Sample time (-1 for inherited) - Время выборки.  Рисунок 1.2 – Вкладка Signal Attributes в меню параметров усилителя Output minimum - Укажите минимальное значение, которое должен выводить блок. Значение по умолчанию [] равнозначно -Inf. Simulink использует это значение для выполнения: - Проверки диапазона моделирования. - Автоматическоого масштабирование типов данных с фиксированной точкой. Output maximum - Укажите максимальное значение, которое должен выводить блок. Значение по умолчанию, [], равнозначно Inf. Output data type - Укажите тип выходных данных. Вы можете установить его как: - Правило, которое наследует тип данных, например, Inherit: Inherit via back propagation. - Имя встроенного типа данных, например single. - Имя объекта типа данных, например, объект Simulink.NumericType. - Выражение, которое оценивает тип данных, например float ('single').  Рисунок 1.3 – Вкладка Parameter Attributes в меню параметров усилителя Parameter minimum - Укажите минимальное значение коэффициента усиления. Значение по умолчанию [] равнозначно -Inf. Parameter maximum - Укажите максимальное значение коэффициента усиления. Значение по умолчанию, [], равнозначно Inf. Parameter data type - Укажите тип данных параметра усиления. 1.2 Управляемый генератор  ГУН генерирует сигнал, сдвиг частоты которого от частоты покоя пропорционален входному сигналу. Входной сигнал интерпретируется как напряжение. Если входной сигнал u(t), то выходной сигнал:  Aс - амплитуды выходного сигнала, fс - частота покоя, kс - чувствительность входа, а φ - начальная фаза. В этом блоке используется интегратор непрерывного-времени для интерпретации приведенного выше уравнения. Входные и выходные сигналы являются скалярами. ГУН регулирует частоту управляющего сигнала в зависимости от сигнала на входе. Когда сигнал соответствует установившемуся значению 7/4, ГУН генерирует сигнал с частотой 100 МГц установленный по умолчанию. Если выходной сигнал уменьшается, то сигнал управления повышается, при этом повышается частота выходного сигнала. Если частота на выходе увеличивается, то управляющий сигнал понижается, при этом снижается частота выходного сигнала. Параметры и диалоговое окно  Рисунок 1.4 – Меню параметров ГУН Output amplitude - Амплитуда выходного сигнала. Quiescent frequency - Частота покоя. Частота выходного сигнала генератора при нулевом входном сигнале. Input sensitivity - Чувствительность входа Это значение масштабирует входное напряжение и, следовательно, сдвиг от значения частоты покоя. Единицы измерения входной чувствительности - Герц на вольт. Initial phase - Начальная фаза осциллятора в радианах. 1.3 Аналого-цифровой преобразователь  Преобразует аналоговый сигнал в цифровой. АЦП создается как подсистема из нескольких блоков. Подсистема создается путем нажатия правой кнопки мыши по выделенным блокам и выбора строки «Create Subsystem». Внешний вид подсистемы АЦП представлен на рисунке (1.5).  Рисунок 1.5 – Вид подсистемы АЦП Подсистема АЦП состоит из блока Relational Operator, блока константы и входа (In1) с выходом (Out1). На Relational Operator подается сигнал с ГУН и константа равная нулю. Relational Operator призводит операцию при которой выходной сигнал истинный если сигнал с ГУН больше 0. Параметры и диалоговое окно  Рисунок 1.6 – Вкладка Main в меню параметров блока Relational Operator Relational operator - Выберите оператор сравнения, используемый для сравнения двух входных сигналов. Enable zero crossing detection - Выберите, чтобы разрешить обнаружение пересечения нуля. Sample time (-1 for inherited) – Время выборки. Рисунок 1.7 – Вкладка Signal Attributes в меню параметров блока Relational Operator Constant value - Укажите значение постоянной, которое будет выведено блоком. Вы можете ввести любое выражение MATLAB в этом поле, включая булевые ключевые слова, true или false. Параметр Constant value преобразуется из своего типа данных в указанный тип выходных данных в автономном режиме с использованием округления до ближайшего. Interpret vector parameters as 1-D - Если вы ставите этот флажок, блок Constant выводит вектор длины N, если Constant value N-элементный вектор строки или столбца, т.е. матрица размерности 1xN или Nx1. Если вы снимите этот флажок, вы можете взаимодействовать с параметром Sampling mode. Sampling mode - Укажите, будет ли выходной сигнал основан на выборке или на цикле. 3.8 Частотомер с блоком согласования  Частотомер выводит значение частоты. Параметры и диалоговое окно  Рисунок 1.8 – Меню параметров частотомера Format - Укажите формат отображаемых данных. По умолчанию используется short. Decimation - Укажите как часто отображать данные. Значение по умолчанию, 1, отображает каждую входную точку. Floating display - Если выбран, входной порт блока исчезает.  Блок согласования согласует сигнал на выходе АЦП. Этот также является подсистемой. Внешний вид подсистемы блока согласования представлен на рисунке (1.9).  Рисунок 1.9 - Внешний вид подсистемы блока согласования Подсистема блока согласования состоит из входа (In1), выхода (Out1), блока Clock и подсистемы «Calculate single tone frequency» (Вычисление частоты). Описание Блок Clock выводит текущее время моделирования на каждом этапе моделирования. Этот блок полезен для других блоков, которым требуется время моделирования. Блок Clock выдает вещественный сигнал типа double.  Рисунок 1.10 - Меню параметров блока Clock Параметры и диалоговое окно Display time – Используйте этот флажок, чтобы отображать текущее время симуляции внутри значка «Clock». Decimation - Значение параметра Decimation является шагом, при котором Simulink обновляет значок «Clock», когда отображается время отображения. Укажите положительное целое число (по умолчанию 10). Например, если прореживание составляет 1000, то для фиксированного шага интеграции в 1 миллисекунду значок часов обновляется через 1 секунду, 2 секунды и т.д. Внешний вид подсистемы вычисления частоты представлен на рисунке (1.11).  Рисунок 1.11 - Внешний вид подсистемы вычисления частоты  Рисунок 1.12 - Меню параметров блока Sum Описание Блок Sum выполняет сложение или вычитание на своих входах. Этот блок может складываать или вычитать скалярные, векторные или матричные входы. Поддержка типов данных. Блок Sum принимает действительные или комплексные сигналы любого типа данных, поддерживаемого Simulink, включая типы данных с фиксированной точкой. Входы могут иметь разные типы данных, если вы не выберите параметр «Требовать, чтобы все входы имели одинаковый тип данных». Параметры и диалоговое окно. Icon shape - Выберите форму значка блока. List of signs - Список знаков. Введите столько символов плюс (+) и минус (-), сколько есть входов. Sample time (-1 for inherited) - Укажите временной интервал между выборками.  Рисунок 1.13 – Вкладка Signal Attributes блока Sum Область атрибутов сигналов Require all inputs to have the same data type - Требовать, чтобы все входы имели один и тот же тип данных. Output minimum - Укажите минимальное значение, которое должен выводить блок. Значение по умолчанию [], равнозначно -Inf. Output maximum - Укажите максимальное значение, которое должен выводить блок. Значение по умолчанию [], равнозначно Inf. Output data type - Укажите тип выходных данных. Lock output scalling against changes by the autoscalling tool - Выберите, чтобы заблокировать масштабирование выходов. Этот параметр отображается только в том случае, если вы вводите выражение для Output data type. Round integer calculations toward - Радиальные вычисления целых чисел для выбора режима округления для операций с фиксированной точкой. Saturate on integer overflow - Выберите, чтобы переполнение было заполненым. Рисунок 1.14 - Меню параметров блока Trigger Добавление блока триггера в подсистему или модель позволяет запускать ее выполнение внешним сигналом. Вы можете настроить блок триггера, чтобы включить изменение значения внешнего сигнала (описанного ниже), чтобы инициировать выполнение подсистемы один раз на каждом шаге интеграции, когда значение сигнала, которое проходит через порт триггера, изменяется определенным образом. Подсистема или модель могут содержать только один блок триггера. Тип триггера должен быть функциональным вызовом для портов на корневом уровне модели. Другими словами, только сигналы вызова функции могут инициировать выполнение модели. Вы можете вывести сигнал запуска, установив флажок Показать выходной порт. Выбор этого параметра позволяет системе определить, что вызвало срабатывание триггера. Триггерный блок принимает сигналы любого типа данных, поддерживаемого Simulink, включая типы данных с фиксированной точкой. Параметры и диалоговое окно Trigger type - Тип события, которое запускает выполнение подсистемы. States when enabling - Этот параметр активируется, только если вы выбираете функцию-вызов в качестве типа триггера блока, и этот параметр применяется только в том случае, если подсистема функциональных вызовов явно включена или отключена. Выбор held (по умолчанию) заставляет Simulink покидать состояния при их текущих значениях. Выбор reset для этой опции заставляет Simulink сбросить состояния. Выбор inherit приводит к тому, что параметр held/reset триггера будет таким же, как у родительской подсистемы инициатора вызова функции-вызова, например, подсистемой включения или корневой системой модели, если инициатор вызова функции находится на корневом уровне модели. Если родительский элемент инициатора является корнем модели, унаследованная настройка сохраняется. Если триггер имеет несколько инициаторов и его States when enabling настроена на inherit, родители всех инициаторов должны иметь один и тот же параметр held/reset, т. е. все удерживаемые или все сброшенные. Show output port - Показывать выходной порт. Если выбран и этот блок находится в подсистеме, Simulink отображает выходной порт блока триггера и выводит сигнал запуска. Output data type - Тип данных вывода Определяет тип данных (double или int8) выходного сигнала триггера. Если вы выбираете auto, Simulink устанавливает тип данных таким же, как тип порта, к которому подключен выход. Если тип данных порта не является double или int8, Simulink сигнализирует об ошибке. Enable zero crossing detection - Выберите, чтобы разрешить обнаружение пересечения нуля. Sample time type - Тип времени выборка. Этот параметр активен только тогда, когда для типа триггера задан вызов функции. Sample time - Время выборки. Рисунок 1.15 - Меню параметров блока Memory Блок памяти выводит входной сигнал с предыдущего шага времени, удерживая его входной сигнал. Эта модель демонстрирует, как отображать размер шага, используемый в симуляции. Блок Sum вычитает время на предыдущем шаге, сгенерированное блоком памяти, с текущего времени, генерируемого блоком Clock.  Блок Memory поддерживает действительные или комплексные сигналы любого типа данных, поддерживаемого Simulink, включая типы данных с фиксированной точкой. Параметры и диалоговое окно Initial condition - Выход на начальном этапе интеграции. Он должен быть установлен в 0, если тип входных данных определяется пользователем. Simulink не позволяет начальному выходу этого блока быть inf или NaN. Inherit sample time - Установите этот флажок, чтобы время выборки унаследовалось от управляющего блока. Если этот параметр не выбран, время выборки блока зависит от типа решателя, используемого для имитации модели. Direct feedthrough of input during linearization - Заставляет блок выводить входной сигнал во время линеаризации и обрезки. Это устанавливает блока в режим прямого прохода. Включение этого флажка может привести к изменению порядка состояний в модели при использовании функций linmod, dlinmod или trim. Treat as a unit delay when linearizing with discrete sample time - Установите этот флажок, чтобы линеаризовать блок Memory на единичную задержку, когда блок Memory управляется сигналом с дискретным временем выборки. Панель State Attributes (Атрибуты состояний) этого блока относится к генерации кода и не влияет на моделирование. Рисунок 1.16 - Меню параметров блока Product Описание Блок Product выполняет умножение или деление его входных данных. Этот блок выводит данные с использованием либо умножения по элементам, либо матрице в зависимости от значения параметра Multiplication. Блок Product сначала выполняет указанные операции умножения или деления на входах, а затем преобразует результаты в тип выходных данных с использованием заданных режимов округления и переполнения. Поддержка типов данных. Блок Product принимает действительные или комплексные сигналы любого типа данных, поддерживаемого Simulink, включая типы данных фиксированной точки. Параметры и диалоговое окно Number of inputs - Количество входов. Multiplication - Выбрать умножение по элементам или матрице. Sample time (-1 for inherited) - Укажите временной интервал между выборками. Область атрибутов сигналов Рисунок 1.17 – Вкладка Signal Attributes блока Product Require all inputs to have the same data type - Требовать, чтобы все входы имели один и тот же тип данных. Output minimum - Укажите минимальное значение, которое должен выводить блок. Значение по умолчанию [] равнозначно -Inf. Output maximum - Укажите максимальное значение, которое должен выводить блок. Значение по умолчанию, [], равнозначно Inf. Output data type - Тип выходных данных. Lock output scalling against changes by the autoscalling tool - Выберите, чтобы заблокировать масштабирование выходов. Этот параметр отображается только в том случае, если вы вводите выражение для Output data type. Round integer calculations toward - Радиальные вычисления целых чисел для выбора режима округления для операций с фиксированной точкой. Saturate on integer overflow - Выберите, чтобы переполнение было заполненым. 3.9 Графический осциллограф  Используется для отображения графиков входных сигналов. |