Информационные технологии проектирования усилительных устройств информационно-измерительных систем

В настоящее время компьютерное моделирование становится необходимым при проектировании усилительных устройств (УУ), их расчёте и анализе. Целью компьютерного моделирования является определение оптимального варианта схемотехнического решения при проектировании усилителей в соответствии с техническим заданием. 

К задачам проектирования УУ относятся следующие: анализ существующих УУ; разработка и анализ технического задания на проектирование усилительных устройств; анализ воздействия дестабилизирующих факторов; разработка электрической схемы УУ и методики расчёта; оценка выходных параметров и характеристик проектируемых УУ на соответствие техническому заданию; построение УУ на основе биполярных и полевых транзисторов; разработка программного и метрологического обеспечений усилительных устройств.

Для надёжного функционирования информационно-измерительных систем необходимо обеспечить приём и обработку информации, поступающей с датчика и усилителя, в достоверном виде с минимальной погрешностью. Для этого необходимо создать модель проектирования УУ. Математическая модель представлена в виде следующей функциональной зависимости выходного напряжения Uвых уу усилителя от воздействующих входных параметров усилителя и внешних факторов: Uвых уу = f (Uвх, D, ?K, N, Rвх, Rвых, Rн, Uп, Fп, I),
где Uвх = {Uвх i}, i=1,n – множество измерительных входных сигналов; D = {Di}, i=1,m – множество воздействующих дестабилизирующих факторов; ?K – нестабильность коэффициента усиления; N – «дрейф» нуля УУ; Rвх – входное сопротивление УУ; Rвых – выходное сопротивление УУ; Rн – нестабильность сопротивления нагрузки; Uп – нестабильность напряжения питания усилителей; Fп – нестабильность выходного напряжения усилителей; I – искажения в усилителях, зависящие от указанных параметров модели.

Разработанная математическая модель отличается параметрами рассматриваемой предметной области и используется при составлении алгоритма проектирования и функционирования УУ.
Создан программный модуль для реализации методики проектирования и расчёта УУ на основе математической модели УУ. Программный модуль разработан в среде Borland Delphi 7.0, на программу получено свидетельство о государственной регистрации.

Применение информационных технологий с использованием компьютерного моделирования, разработанного программного модуля позволяет повысить оперативность и точность проектируемых УУ для информационно-измерительных систем.