Отзыв оппонента (Диапазонные RC-автогенераторы гармонических колебаний)

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНКНТА о диссертации Дроздовой Елены Михайловны «Диапазонные В.С-генераторы гармонических колебаний», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12,04 — «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения» Проблематика и актуальность работы. ВС-автогенераторы почти гармонических колебаний широко используются во многих классах радиоаппаратуры: измерительных приборах, источниках колебаний низких и средних частот, медицинской технике. Эти устройства известны очень давно.

В последнее время разработчики радиоаппаратуры пристальное внимание уделяют достижению совокупности таких характеристик источников колебаний, как стабильность амплитуды автоколебаний, ширина диапазона перестройки частоты, уровень нелинейных искажений, уровень фазовых шумов. В литературе, как правило, приводятся либо результаты компьютерного моделирования КС- автогенераторов, либо данные, полученные экспериментально.

При подходе к проектированию, основанному на таких данных, отсутствует системный научный анализ связи основных внешних характеристик с режимами активных приборов, входящих в состав функциональных узлов автогенераторных модулей. Это не позволяет систематизировать опыт проектирования, изучать и сознательно использовать свойства сочетаний различных режимов функциональных узлов автогенераторных модулей для достижения наилучших показателей качества. При этом отсутствуют публикации, позволяющие по заданным характеристикам спроектировать В.С-автогенератор.

Считаю, что развитие инженерных методов проектирования В.С-автогенераторов с заранее прогнозируемыми уровнями фазовых и амплитудных шумов в широкой полосе частот является актуальным, а решенные в диссертации задачи построения малогабаритных источников колебаний низких и средних частот с заданными требованиями к совокупности характеристик представляют как научный, так и практический интерес. Оценка содержания диссертации в целом. Диссертация Е.М. Дроздовой состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы. Общий объем диссертации составляет 140 стр., содержит 60 иллюстраций, 16 таблиц. Во введении дана краткая история развития методов исследования и областей практического применения КС-автогенераторов, приведен обзор публикаций по теме диссертации. Обоснована актуальность темы и практическая значимость.

В лервой "лаве изложен метод укороченных символических уравнений С.И.Евтянова, распространенный на автогенераторы почти гармонических колебаний с нерезонансными цепями положительной обратной связи. Получены простые соотношения для расчета спектральных плотностей мощности (СПМ) фазовых (ФМ) и амплитудных (АМ) шумов КС-автогенератора. При исследовании конкретных примеров схем КС-автогенераторов в качестве активных приборов используются дифференциальные усилители. Разработанным методом проведен сравнительный анализ нескольких схем однокольцевых КС-автогенераторов с разными типами цепей положительный обратной связи по совокупности характеристик.

Показано, что наилучшей в этом классе по уровням ФМ шумов является схема с мостом Вина. Результаты приближенного расчета подтверждены компьютерным моделированием в среде схемотехнического проектирования радиоэлектронных устройств АВЯ. Вторая глава посвящена исследованию методом, описанным в первой главе, двухкольцевых КС-автогенераторов с режекторнымы фильтрами в цепях отрицательной обратной связи и амплитудным ограничителем в цепи положительной обратной связи. В полученных соотношениях для расчета СПМ ФМ и АМ шумов учитываются источники естественных шумов резисторов и дифференциальных усилителей.

Показано, что такие автогенераторы работают с ббльшим запасом по самовозбуждению прн меныпих уровнях нелинейных искажений и имеют на 5 дБн/1ц более низкие уровни СПМ ФМ шумов, чем однокольцевые КС-автогенераторы. Результаты расчета приближенным методом подтверждены компьютерным моделированием и проверены экспериментально. В третьей главе исследована схема однокольцевого КС-автогенератора с мостом Вина, дополненного системой автоматической регулировки амплитуды (АРА).

Обоснована необходимость использования системы АРА, показана эффективность ее действия при изменении разных параметров схемы КС- автогенератора. Использование системы АРА позволило увеличить запас по самовозбуждепию, не увеличивая уровень нелинейных искажений. Приведены оценки вкладов источников аддитивных шумов каждого функционального узла системы АРА в суммарный уровень СПМ ФМ шумов КС-автогенератора. Доказано, что основной вклад в общий уровень этих шумов вносят тепловые шумы резисторов, входящих в цепи обратных связей.

Результаты расчетов подтверждены экспериментально. В четвертой главе исследованы КС-автогенераторы, управляемые по частоте напряжением (ГУН). Показано, что вклады источников шумов цепей управления в общий уровень СПМ ФМ шумов КС-автогенераторов достаточно малы. Проведен сравнительный анализ двух схем ГУН. В заключении кратко изложены основные итоги работы. Новые научные результаты.

1. Разработан метод расчета режимных и шумовых характеристик автоколебательных систем с нерезонансными цепями обратной связи, который применен для исследования однокольцевых и двухкольцевых схем КС- автогенераторов почти гармонических колебаний. 2. Получены соотношения для расчета спектральной плотности мощности естественных фазовых и амплитудных шумов двух классов КС-автогенераторов почти гармонических колебаний. 3.

По совокупности режимных и флуктуационных характеристик проведен сравнительный анализ исследованных схем КС-автогенераторов почти гармонических колебаний, позволяющий при заданных требованиях выбрать лучшую. 4. Выявлены основные источники аддитивных шумов, определяющие уровни СПМ ФМ и АМ шумов в КС-автогенераторах с системами АРА„управляемых по частоте напряжением. 5. Предложенный инженерный метод расчета режимных и флуктуационных характеристик ЙС-автогенераторов проверен компьютерным моделированием и экспериментальными исследованиями.

Практическая значимость работы. 1. Разработан инженерный метод расчета режимных и флуктуационных характеристик двух классов КС-автогенераторов почти гармонических колебаний, позволяющий разработчикам выбирать рабочие режимы схем, исходя из совокупности требований к проектируемому автогенератору. 2. Разработана схема двухкольцевого В.С-автогенератора, обеспечивающая возможность работы с большим запасом по самовозбуждению и более стабильной амплитудой колебаний при допустимом уровне нелинейных искажений. 3. Для всех исследованных схем разработаны проекты в среде АРЯ, удобные для использования при практических разработках. 4.

Результаты работы используются в учебном процессе при чтении соответствующих разделов учебных курсов для студентов Радиотехнического факультета НИУ «МЭИ» при выполнении бакалаврских и магистерских работ, о чем имеется акт о внедрении. Публикации и апробация основных результатов работы. Основные научные результаты и положения, выносимые на защиту, апробированы в науных публикациях автора, докладывались на международных и российских научнотехнических конференциях и семинарах.

Среди опубликованных работ 4 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК. Содержание автореферата в полной мере отражает основные результаты диссертационной работы. Личный вклад соискателя заключается в получении достаточно простых соотношений для расчета СПМ ФМ и АМ шумов двух классов КС-автогенераторов гармонических колебаний, в выполнении самостоятельно большого объема компьютерного моделирования и систематизации полученных результатов, написании научных статей и выступлений с докладами на научно-технических семинарах и конференциях, в том числе международных.

По работе имеются следующие замечания: 1. В работе не приведены параметры нелинейных моделей биполярных транзисторов, используемых при компьютерном моделировании в среде АРЯ. 2. Не рассмотрена схема ГУН на основе двухкольцевой схемы ЕС- автогенератора с системой АРА, которая позволила бы улучшить стабильность амплитуды колебаний в диапазоне частот. 3. Анализ флуктуационных характеристик и сравнение схем КС- автогенераторов проведены без учета источников шумов типа 1/Р. 4. В тексте диссертации есть неточности в подписях к рисункам и стилистические дефекты. Профессор кафедры «Метрология, стандартизации и измерения в инфокоммуникациях» ордена Трудового Красного Знамени федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский технический университет связи доктор технических наук Строганова Елена Петровна и информатики», Юридический и почтовый адрес: 111024, Москва, Авиамоторная За те.ф ~4Ю>Ы7776з,щщ~а~ршЫ» Подпись Е.П.

Строгановой удостоверяю Начальник отдела кадров ордена Трудового Красного Знамени федерального государственного бюджетного образоват «Московский технический университет с высшего образования Алферова Перечисленные замечания не снижают общей высокой оценки работы. Диссертация Дроздовой Е.М.

является законченной научно- квалификационной работой, в которой решена задача исследования режимных и флуктуационных характеристик малогабаритных широкодиапазонных источников гармонических колебаний, используемых на низких и средних частотах и применяемых в современной измерительной аппаратуре и медицинской технике. Представленная диссертационная работа удовлетворяет требованиям, предъявляемым ВАК РФ к кандидатским диссертациям, а ее автор ДРОЗДОВА Елена Михайловна заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.04 - "Радиотехника, в том числе системы и устройствателевидения". .