ГРАФОАНАЛИТИКА НА КОМПЬЮТЕРЕ

Конструирование высококачественных ламповых усилителей немыслимо без тщательных графоаналитических исследований, которые следует производить ещё на этапе выработки концепции будущего изделия. Причём данные изыскания должны предшествовать разработкам схем и компоновок. Весьма полезно не ограничиваться построением одного «понравившегося» (или рекомендованного) режима, а провести исследование предполагаемого поведения лампы на всех ВАХ-ах при различных нагрузках, с целью выявления как локальных, так и глобальных оптимумов. Нелишним при этом будет произвести расчёт и построение графиков зависимостей ожидаемых искажений от выходной мощности, либо от амплитуды выходного напряжения, для драйверного и выходного каскадов. И, наконец, можно построить графики, отражающие взаимодействие драйверного и выходного каскадов, для этого (в случае, если проектируется УПТ) достаточно из графика искажений выходного каскада вычесть график искажений драйверного каскада. Последнее построение может служить лишь неким ориентиром, поскольку компенсируются в большей степени чётные гармоники. Исследований в данном направлении мне известно немного: я опирался на публикации Нобу Шишидо и Дмитрия Андроникова, а также на консультации с Юрием Макаровым.
С целью сокращения трудоёмкости и временных затрат, а также с целью повышения точности вышеперечисленных измерений и построений, мной разработана методика графоаналитических исследований при помощи САПР Компас. Следует отметить, что данная методика полностью себя оправдала, поскольку обладает беспрецедентной точностью, не зависящей от «чертёжной» квалификации исследователя: необходимо лишь умение работать в САПР и, естественно, понимание сути работы лампового каскада. Достоверность получаемых графиков зависит лишь от качества (и достоверности) исходного материала и точности его векторизации.
Следует отметить особо: данная методика не является моделирующей, это «чистой воды» графоаналитика, только вместо карандаша, линейки и ВАХ-ов на бумаге, вы будете иметь дело с мышью (лучше с трекболом), САПР-ом и экраном монитора. Вычисления, как обычно, производятся при помощи калькулятора.

Исходным материалом для данных исследований является растровый файл, в достоверности которого вы не сомневаетесь. Первым шагом является приведение «картинки» в удобочитаемый вид, я это делаю с помощью программы PhotoShop. А именно: полезно увеличить контрастность, исправить угловые искажения картинки, если таковые имеются и, при необходимости, увеличить её размер.
Следующий шаг – следует вставить полученный файл в файл «Фрагмента» или «Чертежа» программы «Компас». Для этого воспользуйтесь меню «Вставка», «Вставить рисунок из файла». При этом можно назначить и подходящий масштаб изображения. Оговорюсь сразу, что я намеренно отказался от использования программ векторизации графики и предпочитаю производить ручную обводку картинки, вставленной в векторный файл.
Далее картинка «обводится» при помощи инструментов программы «Компас», после, чего растровое изображение удаляется. Следует напомнить, что при увеличении масштаба растрового файла толщина линий на изображении также увеличивается, толщина же векторных линий остается неизменной при масштабировании. Благодаря этому свойству и обеспечивается приемлемая точность векторизации, в самом деле, достаточно несложно провести линию, условно неимеющую толщины точно по оси растровой линии (рисунок 1).

Рисунок 1 – Процесс векторизации растрового изображения
При обводке растрового файла, следует уметь отличать полиграфический брак и специфику цифрового отображения исходного материала от, имеющей место реальной волнистости ВАХ-ов некоторых ламп.
После удаления вставленного растрового файла, полученное векторное изображение, с целью удобства измерений, масштабируется с требуемыми коэффициентами по осям. При этом следует стремиться к тому, чтобы в одном миллиметре был один вольт, один миллиампер («Компас» - программа машиностроительная, поэтому результаты измерений получаются в миллиметрах). Далее – наносятся шкалы, единицы измерений, строится гипербола максимальной мощности, назначаются типы линий – и векторное изображение ВАХ-ов готово к использованию (рисунок 2).
С этого момента – ошибки невозможны, ибо все они сделаны на предыдущем этапе. Система «Привязок» программы «Компас» - однозначно определяет точки пересечения и касания любых линий, поэтому точность измерений зависит лишь от параметров геометрического ядра программы (если мне не изменяет память точность до 32-го знака).

Рисунок 2 – Результат графоаналитического исследования
Все дальнейшие действия – полностью аналогичны «бумажной» графоаналитике, и описывать их нет смысла. Нужно лишь хорошо освоить «инструмент» (какую-либо САПР, не обязательно «Компас»).






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.