Programrendszer LC szűrők tervezésére

DR.

H E R E N D I

M I K L Ó S

Műszeripari K u t a t ó I n t é z e t

Programrendszer L C szűrők tervezésére BTO

A Műszeripari K u t a t ó I n t é z e t b e n t ö b b , mint 10 év óta folynak a számítógépes tervezés egyes problémái­ nak megoldására irányuló m u n k á k . Egyik hosszú idő óta m ű v e l t t é m a k ö r az LC és az a k t í v RC szűrők tervezése. Az LC szűrők tervezése különösen számításigényes feladat. Ez az oka annak, hogy az üzemi p a r a m é t e r e s tervezés elvének szélesebb körű felhasználására csak a számítógépek elterjedése u t á n k e r ü l t sor. Az ú j a b b , kedvezőbb számítási módszerek k u t a t á s a azóta is folyik. A fejlődés fontos lépése volt a transzformált frekvenciaváltozó bevezetése. Az első transzformált frekvenciát használó programot Szentirmai [1] k é ­ szítette, Magyarországon pedig R a d v á n y i J e n ő írta [2]. A szerző is hosszabb ideje foglalkozik ilyen prog­ ramok megvalósításával [3, 4]. Az a munka, melyről ez a cikk beszámol a K G M CF—22. „Számítógépes á r a m k ö r tervező, g y á r t ó és ellenőrző rendszerek" célfeladatán belül folyt és eredménye része a T K I , S Z T A K I , K F K I , M I K I és H I K I együttműködésével megvalósuló A U T E R rend­ szernek.

1. Kiinduló meggondolások Ebben a fejezetben megkíséreljük megfogalmazni egy LC szűrőket tervező programmal szemben t á ­ m a s z t a n d ó legfontosabb elvárásokat és megvizsgál­ j u k , hogyan lehet ezeket teljesíteni.

1.1.

Alapkövetelmények

Vizsgáljuk meg először is, hogy milyen követel­ m é n y e k e t kell kielégítenie egy olyan programnak, amely a szűrőtervezési feladatok jelentős részének megoldására h a s z n á l h a t ó . Aluláteresztő és sávszűrő tervezése Az aluláteresztő és a sávszűrő az a k é t legtöbbször előforduló szűrőfajta, melyeknek közvetlen terve-

B e é r k e z e t t : 1979. I V . 23.

519.6S-.621.372.54.011.732.2Z

zéséről nem mondhatunk le. Már m á s a helyzet a fe­ lüláteresztővel. Amíg veszteségmentes szűrőről van szó, aluláteresztő t a r t o m á n y b a transzformált követel­ m é n y e k alapján aluláteresztőt t e r v e z h e t ü n k , mely­ ből reaktancia-transzformációval k a p h a t ó a felülát­ eresztő. A veszteséges felüláteresztővel azonban az irodalom nagyon m o s t o h á n bánik. Még a z ( l ) helyett aluláteresztő, felüláteresztő és sávszűrő esetére egyaránt használható 2 = ( 1 —eo;f co )/(co- —co ) transzformációt sem j a v a s o l t á k . Egyelőre mondjunk le róla. 2

2

2

2

a

A sávzáró esetét k ö n n y e n elintézhetjük. 0 és =» frekvenciás tolóelemek h i á n y á b a n a lefejtés a szoká­ sos m ó d o n nem oldható meg, tervezésre t u l a j d o n k é p ­ pen csak az aluláteresztő — sávszűrő reaktanciatranszformáció h a s z n á l h a t ó . Maximális laposságú és egyenletes közelítésű á t ­ eresztőrész i Mindkét t í p u s tervezhetősége alapvető szükséglet. Bonyolultabb áteresztőrészbeli csillapításkövetelmé­ nyek kielégítése hasonló módszerrel volna lehetsé­ ges, m i n t amit a zárórész közelítésére h a s z n á l u n k [5], de ez r i t k á n elkerülhetetlen. Lépcsős toleranciasémát kielégítő zárórész A max. lapos és egyenletes közelítésű szűrők -zá­ rórészében a csillapítást nagyon k ö n n y e n lehet szá­ m í t a n i asztali programozható kalkulátoron a 3.4 pontban bemutatott képletekkel. A csillapításpóluso­ k a t felvéve és módosítva, próbálgatással is h a s z n á l ­ h a t ó e r e d m é n y t lehet elérni, ha az előírások elég enyhék. Szigorúbb követelmények, illetve magasabb fokszámú szűrő esetén feltétlenül a precíz e r e d m é ­ nyeket a d ó számítás látszik célszerűnek. Veszteséges szűrő tervezése előtorzítással A veszteségek figyelembevétele el nem k e r ü l h e t ő . Nagyon szigorú előírású vagy nagyon széles s á v ú szűrőktől eltekintve az egyszerű előtorzítás l e g t ö b b ­ ször elfogadható e r e d m é n y t ad még akkor is, ha a szűrő veszteségeloszlása nem felel meg a s z á m í t á s n á l feltételezett egyenletes eloszlásnak. Ez u t ó b b i ne­ hézségen segítene a Darlington [6] vagy a Zdunek [7] által javasolt bonyolult tervezési módszer, nagypon­ tosságú szűrőknél azonban az alkatrészek veszteségi tényezőinek frekvenciafüggése miatt úgyis t o v á b b i

225

H Í R A D Á S T E C H N I K A X X X . É V F . 1979. 8. SZ.

h i b á k lépnek fél. Ezek korrigálásakor a veszteség­ eloszlás okozta eltérés is j a v í t h a t ó . Szimmetrikus és antimetrikus konvencionális szűrők A szűrési feladatok nagy része megoldható a Skwirzynski-féle osztályozás [8] szerinti 2 és 4 osz­ t á l y ú ahtimetrikus, 3 és 5 osztályú szimmetrikus aluláteresztőkkel, valamint a 10 és 20 osztályú anti­ metrikus, 12 és 18 osztályú szimmetrikus sávszűrők­ kel (1. 5. fejezet). Ezek az ú n . konvencionális max. lapos és csebisevi áteresztőrészű szűrők csillapítás t e k i n t e t é b e n optimálisak, minthogy karakterisztikus függvényeik zérushelyei a képzetes tengelyén helyez­ kednek el, vagy veszteséges esetben legalábbis a jel­ legük ilyen. A valós -zérus(oka)t t a r t a l m a z ó para­ méteres szűrők tervezése bonyolult és az alapkövetel­ m é n y e k közül e l h a g y h a t ó . Tervezés transzformált frekvencián A szűrők tervezésének bizonyos lépései során az adatok fokozatosan veszítenek pontosságukból. Ezt a h a t á s t sokjegyű számok, használatával [9], a függ­ v é n y e k zérus- és pólushelyeit széthúzó frekvencia­ transzformációval [1] és a polinomok e g y ü t t h a t ó i helyett gyökeik tárolásával [10], sőt e módszerek kombinálásával [11] szokták csökkenteni. A transzformált frekvencia alkalmazása t ö b b approximációs feladatnál is egyszerűsítést jelent. Programozási tekintetben előnyei és h á t r á n y a i is vannak. Végeredményben az approximációs és reali­ zációs s z á m í t á s o k b a n e g y a r á n t célszerű használni. F O R T R A N programozási nyelv, D O U B L E P R E C I S I O N változók Az I B M System 360/370 és az ESzR gépek tér­ hódításával p á r h u z a m o s a n az A L G O L programozási nyelv h á t t é r b e szorult és a F O R T R A N nyelv hasz­ n á l a t a a műszaki számításoknál általános lett. E l ­ terjedtsége és szabványosítási helyzete [12] alapján használata előnyös, a programok k ö n n y e n honosíth a t ó k m á s gépeken is. Az e m l í t e t t gépek R E A L változói céljainkra nem adnak elég pontosságot. Mantisszájuk effektív hoszsza számítás k ö z b e n a hexadecimális normalizálás m i a t t 21 bitre csökkenhet, ami csak k b . 6,3 decimális jegynek felel meg. A nehézségeket még növeli a m ű ­ veletek eredményeinek csonkítása. í g y a D O U B L E P R E C I S I O N típusú változók használata elkerül­ hetetlen. Analízis A tervezés során a k í v á n t szűrő többé-kevésbé ideális modellje j ö n létre. Fontos, hogy rendelkezésre álljon egy analízis program, mellyel a számítás ered­ m é n y é t realisztikusabb k ö r ü l m é n y e k k ö z ö t t vizsgál­ hatjuk, vagy a tervezéskor figyelembe nem vett ha­ t á s o k a t (futási i d ő , tűrések) ellenőrzizhetjük. Sokoldalúság bővíthetőség Egy tekintélyes szellemi és anyagi ráfordítással létrehozott nagy program merevségének gyors el­ avulás (vagy az állandó módosítgatás) a k ö v e t k e z ­ m é n y e . Arra kell t ö r e k e d n i , hogy a program a felada­ tok széles körének megoldására legyen h a s z n á l h a t ó , ideértve esetleg ma még ismeretlerí feladatokat is. A z a tapasztalat, hogy sok tervezési feladatnál merülnek fel különleges k í v á n a l m a k . Ezeknek teljesítése során

226

a sokoldalúság nagy előny. Bonyolultabb feladatok sokszor csak bővítéssel oldhatók ^meg. I l y e n esetek­ ben nagy előny, ha a bővítés k ö n n y e n csatlakoztat­ h a t ó az eredeti programhoz. A sokoldalúság megkövetelése mellett is célszerű arra törekedni, hogy egy feladat adatainak összeállí­ tása ne legyen bonyolult. Előnyös emellett, ha egy tervezés a specifikációtól a realizálás .egy minél k é ­ sőbbi fázisáig egy szervesen összefüggő adatsorral előírható.

1.2. Megvalósítási

lehetőségek

Ilyen m é r e t ű feladat megvalósítását legegyszerűbb nagy számitógépen elképzelni. A program n a g y s á g á t géptől, fordítóprogramtól függően 200...300 kbytera becsülhetjük. A G I L D A program [4] k b . 300, a F I L S Y N program k b . 200 kbyte [11] egy modernebb gépen. A megoldás előnyei: — a nagygép sokoldalú szolgáltatásai rendelkezés­ re állnak; — időosztásos ü z e m m ó d b a n a k ö z p o n t i egység által fogyasztott idő kicsi. Hátrányok: — az egy felhasználó által igénybe v e h e t ő t á r t e r ü ­ let rendszerint korlátozott, ezért a programot overlay s t u k t u r á j ú r a kell készíteni; — drága a program fejlesztése, mert a nagy prog­ ram szerkesztése idő- és t á r i g é n y e s ; — minden javítás, módosítás sokba kerül és minden bővítés bonyolítja az overlay s t r u k t ú ­ rát; — a felhasználó testben és lélekben t á v o l van a géptől, nem befolyásolhatja a feladat futását. A k i t ű z ö t t cél megvalósítására felhasználható másik lehetőség: kisszámítógépen futtatott-kis prog­ ramok rendszere. A rendszer szó k ü l ö n hangsúlyo­ zandó, mert nem szervesen összekapcsolódó prog­ ramok sorozata ilyen nagyságú feladat megoldására nem h a s z n á l h a t ó . A kisszámítógép helyett viszont egyre i n k á b b elképzelhető egy korszerű programoz­ ható kalkulátor. A megoldás előnyei: — a rendszer egyes programjai külön-külön ír­ h a t ó k , szerkeszthetők, tesztelhetők, j a v í t h a t ó k ; — a rendszer k ö n n y e n bővíthető új programokkal. Hátrányok: — kicsi a rendelkezésre álló t á r t e r ü l e t ; — a t á r t e r ü l e t jelentős részét teszik k i az adatok; — kevés hely marad a program s z á m á r a ; — a program egy részét a program felosztottsága m i a t t ismétlődő feladatokra vagyunk k é n y t e ­ lenek elhasználni; — meg kell oldani k é t feladatot, a programok egy­ m á s közti adatforgalmát és a programok egy­ m á s u t á n i betöltését és i n d í t á s á t . A D P L C programrendszer .kidolgozásakor a máso­ dik lehetőséget t a r t o t t u k szem előtt. Ü g y véljük azonban, hogy a v á l a s z t o t t megoldások nem zárják

D B . H E R E N D I M . : P R O G R A M R E N D S Z E R L C SZŰRŐK T E R V E Z É S É R E

k i a rendszer egy nagygépes megvalósítását, sőt ú g y tekintjük, hogy az overlay ágakra való felbontását és az ágak tesztelését jórészt elvégeztük.

/

2. A DPLC programrendszer jellemzése A D P L C programrendszer kidolgozása a Műszeripari K u t a t ó Intézet R12 számítógépén t ö r t é n t . A gép ope­ r a t í v memóriája 64 kbyte. A z operátori konzol al­ fanumerikus display, amit m á t r i x n y o m t a t ó egészít k i . A rendszerlemez k b . 800 kbyte k a p a c i t á s ú f i x lemez­ egység. Lyukszalagolvasó és -lyukasztó, k á r t y a ­ olvasó, s o r n y o m t a t ó és k é t ESz5052 lemezegység képezik a perifériákat. A rendszer az OS12 operációs rendszert használja az M P B M D R monitorral. A programok a B G zóná­ ban futnak, betöltési hosszuk 30 kbyte alatt lehet. A programok egy ESz 5052 lemez file-jaiból binárisan t ö l t h e t ő k a t á r b a B A T C H vezérlés alatt. A betölt­ h e t ő különböző programok s z á m á t ekkor csak a le­ mez kapacitása korlátozza (jóval 100 felett). Ez a módszer azonban lassú és nehézkes. Sokkal kedve­ zőbb a programokat a rendszerlemeznek a f u t t a t h a t ó programok ( E P ) k ö n y v t á r á b ó l az operátori konzolról vagy a futó programokból k e z d e m é n y e z e t t parancs­ csal betölteni és elindítani. í g y a f u t t a t h a t ó külön­ böző programok s z á m á t a k ö n y v t á r kapacitása eset­ leg korlátozza. A programok betöltési és indítási módjai egy feladaton belül is k o m b i n á l h a t ó k . Az adatok á t a d á s a a futó programban kijelölt közös a d a t m e z ő k n e k a rendszerlemez GIGO zónájába írásával, i l l . onnan visszaolvasásával t ö r t é n i k . A felhasználó adataival közvetlen kapcsolatban álló minden program a F O R T R A N 6 byte hosszúságú D O U B L E P R E C I S I O N t í p u s ú k é n t specifikált vál­ tozóit használja. / A felhasználó adatainak hordozója páros paritású ISO 7 ( A S C I I ) k ó d ú lyukszalag, l y u k k á r t y a , vagy ESz 5052 lemez file lehet. Az a d a t h o r d o z ó k váltására is lehetőség van. Később sok helyen egyszerűen az adatszalagra fogunk hivatkozni akkor is, ha ez eset­ leg m á s a d a t h o r d o z ó t is jelenthet. A D P L C programrendszer megfelel az 1.1. pontban felállított követelményeknek. E cikk t o v á b b i fejeze­ teivel az Olvasót is igyekszünk erről meggyőzni. 3. Számítási módszerek A D P C L programrendszer kidolgozása során sok hálózatelméleti és matematikai feladat m e r ü l t fel. Ezek közül i t t csak n é h á n n y a l foglalkozhatunk. A fontosabb jelölések a k ö v e t k e z ő k : a a

p

b k m n n n„ 0

csillapítás [ d B ] , megengedett csillapításingadozás az áteresztő­ részben [ d B ] , forgatás, =yio°»/ío-i a véges nemzérus csillapításpólusok s z á m a , =2m + n + n , a szűrő fokszáma, a zérusfrekvencián lévő csillapításpólusok s z á m a , a végtelén frekvencián lévő csillapításpólusok száma, 0

a

<

0 I

IHG65-WM 1| 1. ábra.

0)2—01

A z = —- függvény cui — 0) 2

= o + ja> komplex frekvencia változó,

P t z a

transzformált frekvenciaváltozó,

-eofz

2

fi

r 0

átviteli függvény, karakterisztikus függvény, eoi alsó hatáfrekvencia, felső határfrekvencia. 3.1. A transzformált

frekvenciaváltozó

Szentirmai javaslata [1], valamint Orchard és Temes m u n k á s s á g a n y o m á n [13] alakult k i a transz­ formált frekvenciaváltozó h a s z n á l a t á n a k módszere. Definiáljuk sávszűrőre a Z" =

Re z > 0

eo?+p

2

(1)

transzformációt. Az aluláteresztő mint az co^O speciális eset értelmezhető. A p-sík képzetes tengelye co függvényében az 1. á b r a szerint képeződik le a z változóra. A ± és + ja> közötti áteresztőrésznek a z-síkon a teljes képzetes tengely felel meg. A F átviteli és a 0 karakterisztikus függvény zérusai és pólusai — melyek a p-síkon az u> és co h a t á r f r e k ­ venciák környezetében tömörülnek — a z síkon s z é t h ú z ó d n a k , hiszen a határfrekvenciák transzformáltjai 0 és °°. Az így adódó kedvezőbb numerikus viszonyok a számítások p o n t o s s á g á t kedvezően be­ folyásolják. 2

2

2

t

2

Az (1) transzformáció megfordítása •cofz

2

z -l 2

la

(2)

227

H Í R A D Á S T K C H N r K A X X X . É V F . 1979. 8. SZ.

3.2. Egyenletes közelítésű approximációj'á

áteresztőrész

[

]

Legyen célunk olyan karakterisztikus függvény felírása, amely 0 és a k ö z ö t t ingadozó csillapítást eredményez az áteresztőrészben és a zárórészbeh előírt csillapításpólusai vannak, ez az általános para­ m é t e r ű szűrő approximációs feladata. Evégből képez­ zük a

alakban lehet felírni egyenletes közelítés e s e t é n , míg

p

P(z) =(t+z)"i

1 + 2 ) " - JJ(

+ zf = E + zF

Zi

(3)

c + z \"°( c + z \ - SL ( c + z ^ t -z* 1= i z: 2

a ( z ) ^ 1 0 log k

2

2

n

2

2

n

2

(11)

maximális laposságú áteresztőrész esetén. A m i k o r a csillapítás toleranciasémája van a záró­ részben előírva, akkor n , n ismertnek t e k i n t h e t ő , m e g h a t á r o z a n d ó m értéke és az m darab z- csilla­ pításpólus. Erre a célra a Smith és Temes á l t a l java­ solt módszert [14] használjuk. A csillapítás és a toleranciaséma közötti különbség­ nek, a csillapítástártaléknak minimuma lépcsős toleránciaséma esetén csak ennek szakadási pontjaiban, vagy a belógások legalsó pontjaiban lehet [15]. Ezeknek a lokális minimumoknak az abszcisszáit m e g h a t á r o z v a egy nemlineáris egyenletrendszer írha­ t ó fel a minimumok zárórészenkénti kiegyenlítésére. Az egyenletrendszert linearizálva, iterációsán oldjuk meg. A minimumkereséshez és az egyenletrendszer linearizálásához a deriváltak egyszerűen felírhatok. Egyenletes közelítés esetén a

x

t

Hurwitz-polinomot, ahol az au, előírt pólusfrekven­ ciához (1) szerint 0)2—mjj

Zr-

(4)

ml — Oili

tartozik. A k í v á n t karakterisztikus függvény abszolút érté­ kének négyzete kE 2

2

(5)

\0(z)\ = 2

Ennek a z < 0 t a r t o m á n y b a n (az 1. ábrából t u d j u k , hogy z < 0 az áteresztőrésznek felel meg) minimuma E zérushelyeinél 0, maximuma zF zérushelyeinél k és az ingadozások száma a lehető legnagyobb a H u r w i t z jelleg előírása következtében. A csillapítás­ pólusokat a nevező, azaz 2

2

2

E -z F 2

2

2

=(E+zF)(E-zF)

= P(z)P( m

2

2

1=1

=

2

3

r U [c + z

-2z -z]-z

(13)

2

2 +

f2

+

1 "* MU 2

2

k (z + c) = E -z F 2

2

2

(12)

2

da(z) ^ -2zj dz, ~-z)-z '

áteresztőrész

2

2

0,2

itízf-z

2

míg max. lapos közelítéshez da(z) • dz

Möst a maximális laposságú áteresztőrész mellett ugyancsak előírt csillapításpólusokat k í v á n u n k meg­ valósítani. A karakterisztikus függvény abszolút ér­ tékének négyzete ekkor \0(Z)\

2

dZj

( 6)

m

0

3a{z)

zérushelyei adják ú g y , amint előírtuk.

3.3. Maximális laposságú approximációja

nt +W^z ' 1 - z

-z) =

= ( í - 2$#»'(1 - z )"~ JJ (z? - z ) 2

da(z) 1z~'

2

(14)

(15)

Figyelemre méltó, hogy ezek a képletek [15,16] — az irodalomban közöltekkel [13,14] szemben — nem tartalmaznak hiperbolikus függvényeket, ezért na­ gyobb sebességgel s z á m í t h a t ó k .

n

(7)

2

ahol a nevező polinomjait ugyancsak (3) definiálja, míg á — c állandó z -nek azt az é r t é k é t jelenti, amely­ nél a deriváltak zérusok. A határfrekvenciákra elő­ í r t egyenlő csillapításokból 2

3.5. A láncmátrix

elemeinek

előállítása

A karakterisztikus függvény abszolút értéke négy­ zetének ismeretében a következő lépés 0 és r elő­ állítása. Eltekitnve most az egyszerűsítéseket meg­ engedő esetektől, t e k i n t s ü k á t a számítás f o l y a m a t á t az általános veszteséges esetben. A 2. árjrán a számí­2 t á s felülről lefelé halad és az egyes oszlopok a \r\ és r reprezentációjának felelnek meg. A beírt nevek a megfelelő funkciót végző szubrutinok nevei. Vegyük röviden sorra a műveleteket. 0. A kiinduló függvény legyen (5) vagy (7). í r j u k ezt

0,\0\ ,

2

3.4. A zárórészek

közelítése

A dB-ben kifejezett a(z)= 10 lcg[l+|(z)| ] 2

csillapítást a záróreszben közelítőleg az

228

(9)

^'HSf

(5ö)

alakban, ahol az index helyén lévő csillag a változó előjelváltását jelenti.

D R . H E R E N D I M.: P R O G R A M R E N D S Z E R L C SZŰRŐK T E R V E Z É S É R E 0

lepi*

9. Az előtorzított karakterisztikus függvény- ar> szolút értékének számlálóját állítjuk elő, a z u t á n a 10. 2-höz hasonló gyöktényezőkre * b o n t á s k ö v e t ­ kezik. 11. Az egyszerűség k e d v é é r t 0 bal félsíkra eső zérusait t a r t a l m a z ó gyöktényezőket választjuk k i . 12. A gyöktényezők szorzataként a COMPOS szub­ r u t i n előállítja a karakterisztikus függvény számláló­ ját.

1

1

irf-

2

\FACWR

1

3

1 \SECTOR\

4 5

COUPOS Ar, Sr

6

A {z )

+ B ^ ) f ^ (20) alakban. 13. A szűrőt megvalósító r e a k t á n s négypólus l á n c m á t r i x a elemeinek előállításához a z -től függő 2

| KMjN |

7

0

6

9 10 11 12

I0I

2

2

\FACT0R]

7t = A +A \ g=B +B y=B -B A —A a=oc/9 r

\SECT0R

T

r

IC0MP0S

Át,

e* fH 665-HM 21

FF

4-PP

\r\ =i+\®\ =^j£pt. 2

(i6)

2. Az FF% + PP% polinomot z + Mz + N, l

2

illetve

z -L 2

(17)

tényezőkre bontjuk. Ezek egy konjugált komplex zéruspárt, i l l . egy valós zérust és a képzetes tengelyre vett tükörképét tartalmazzák. 3. A 2 szerinti gyöktényezőkből a SECTOR szub­ r u t i n előállítja azokat a Pz + Q + RY^P 2

(18a)

alakú másodfokú, i l l . (aluláteresztőnél) Q + Y*

3.6. A lefejtendő immittanciák

e's a lefejtés

A kapcsolási elemek meghatározására h a s z n á l h a t ó immittanciák reaktánsak, a p változóban páratlan függvények, a z változóban t e h á t mindig tartalmaz­ nak egy gyökös kifejezést, a-t vagy fi-t. Szentirmai javasolta [1] a Z / p vagy Y / p alak a l k a l m a z á s á t , ezek csak z függvényei. Az 1. t á b l á z a t a lefejtéshez felhasználható primer és szekunder üresjárási és rövidzárási i m p e d a n c i á k a t foglalja össze. Aluláteresztő esetén definíciószerűen / 3 = 1 . A vastag k e r e t ű impedanciákból a szűrő öszszes kapcsolási elemei m e g h a t á r o z h a t ó k , a t ö b b i ­ eknél a lezárások m i a t t a fokszám kisebb. 2 osztályú aluláteresztő primer oldali üresjárási impedanciájá­ ban például az utolsó soros tekercs nem szerepel, (1. 6. ábra), ezért Z / p - b ő l nem lehet m e g h a t á r o z n i . A D P L C programrendszer automatikus realizálás esetén mindig a teljes fokszámú primer oldali impe­ d a n c i á t választja a lefejtés kiindulásául. A kapcsolási elemek értékeit meghatározó eljárás t á r g y a l á s á b a i t t nem b o c s á t k o z h a t u n k . 2

JÜ

(186)

alakú elsőfokú g y ö k t é n y e z ő k e t , melyeknek a p-sík bal félsíkjára eső zérus felel meg. I t t látszik m á r , hogy a transzformált változó hasz­ nálata nehézségekkel is j á r , hiszen a gyökös kifeje­ zéseket is kezelni kell a számítás folyamán. 4. 7\3-beli gyöktényezőinek e g y ü t t h a t ó i t kell úgy m e g v á l t o z t a t n i , hogy a p-síkon m e g k í v á n t előtorzítás létrejöjjön. 5. A gyöktényezőkből a COMPOS szubrutin állítja elő az átviteli függvény számlálóját AAz^

0

polinomok szükségesek.

1. A Feldtkeller-összefüggés [17, 5.5 fej.] felhasz­ nálásával 2

(21)

9

r

2. ábra. A l e f e j t é s h e z s z ü k s é g e s polinomok előállítása

l

0

r

13

i>

+ BA* )^

1. táblázat Lefejthető impedanciák Osztály

%2ü

LP

BP

2

10

(19)

2

alakban. (19) k é t része a p-síkon a páros, i l l . pá­ ratlan résznek felel meg. . 6. (19)-ből visszafelé ismét elő kell állítanunk a K-\r\2 függvényt, ahol a K állandót nem ismerjük; ebből 7. A K M I N szubrutin megkeresi a m i n i m u m érté­ két. 8. A m i n i m u m értékével való osztás u t á n \r\ a realizálási feltételeket kielégíti. 2

3

12

4

20

5

18

v

v.

~v~

P

txer

cty

71

V

Q

71

Q

71

'> .

Pv n

——

• Pv a.y

71

71

y.

PQ

e

O.Q

(la

71

(X.0

OCQ

a.a

Q

71

V

229

H Í R A D Á S T E C H N I K A X X X . É V F . 1979. 8. SZ.

3.7, R

meghatározása

2

3.8. Az

Az R szekunder oldali lezáró ellenállás m e g h a t á r o ­ z á s á n a k szokásos módszere a szűrő kétoldali (rész­ leges) lefejtése és az azonos kapcsolási elemek kétol­ dali értékeinek összehasonlítása. Ez k é t lefejtést je­ lent, valamint a kapcsolás megfordítását, ami egyéb­ k é n t nem is mindig lehetséges [1]. Az a l á b b ismerte­ t e t t módszer lehetővé teszi a szekunder oldali lezáró ellenállás m e g h a t á r o z á s á t egy oldalról való lefejtés és b á r m i l y e n transzformáció u t á n . • 2

analízis

A szűrő csillapításának számítási módszere a ko­ r á b b i a k b a n [19] m á r alkalmazott k o n t i n u á n s - m ó d szer. A szűrő t á r o l t leírásában hatféle ág szerepel. A z első négy megfelel az 1...4 Saal-Ulbrich-féle szekció­ nak (1. 6. ábra, [18]), az ötödik féle egy a n t i r e z o n á n s , a hatodik féle pedig egy rezonáns ág, m i n t azt a 4. á b r a mutatja. í g y a p á r a t l a n számmal jelzett á g a k sorosak, a páros számmal jelzettek sönt á g a k . A program ezt felhasználja arra, hogy az ág jelzését a sorszámával összehasonlítsa és egy üres ellentétes jellegű á g a t vegyen figyelembe olyankor, amikor k é t egyforma párosságú ág következik egymás u t á n . A futási idő számítása különösen egyszerű közelí­ t ő módszerrel történik. A F átviteli függvény logarit­ m u s á t a p komplex változó függvényeként valós és képzetes részekre bontva

r(a + ]'ta) = a( a,

g — \n

|H 6 6 5 - M M 3 |

(26)

és a futási idő

3. ábra. Ka meghatározása

r(ft)): T e k i n t s ü k a 3. á b r á t . Az N szűrő kapcsolási elemeit a lefejtés során m e g h a t á r o z t u k , primer oldala R ellenállással van lezárva, keressük a helyes R2 lezáró ellenállást. K i i n d u l ó p o n t u n k az, hogy a re­ flexiós m á t r i x ,S eleme (a szekunder oldali reflexiós tényező) ±

22

3b_ ~'dco

(27)

alakban fejezhető k i . Most gondoljuk meg, hogy a p-síkon a szűrő áteresztőrésze k ö r n y e z e t é b e n P-nak és In -T-nak nincs szingularitása, t e h á t g e t a r t o m á n y ­ ban reguláris és így érvényesek a da da''

(22)

^~Z +R,

co) + jb( a, co)

db_

ÉL da

da dco

dm

(28)

2

zérus, ha Z =R . 2

Cauchy—Riemann lyett t e h á t

Megfordítva

2

íí =Z | 2

_da ~da

(23)

2

T

s =o aa

r e a k t á n s hálózatra pedig igaz az, hogy S*A-Pi)

= 0.

ha

0( ) Pi

= O, i=l

n,

(24)

2

2

;c{l,2,

Pj

...,n}.

2

°

Ih

In 10 20

(25)

T e h á t a szekunder oldali lezáró ellenállás egyenlő a szekunder oldali b e m e n ő impedanciával a karak­ terisztikus függvény zérushelyeinek ellentétes elő­ jellel v e t t értékeinél. A módszer veszteséges szűrő előtorzítással való tervezésére is igaz, hiszen ennek lényege éppen az, hogy a veszteséges szűrő tervezését r e a k t á n s szűrő számítására vezeti vissza. A számítási h i b á k m i a t t a (25) szerint nyert R é r t é k e k nem lesz­ nek egyformák és nem lesznek tiszta valósak. Az eltérésekből a pontosság becsülhető.

o — — °

(29) n

Aa

i

°—

-o

(30)

kifejezéssel közelítünk. Egy futási idő é r t é k t e h á t még egy csillapításérték s z á m í t á s á t igényli minden logikai vizsgálat nélkül. A (30) képlét hibájának vizsgálata azt mutatja, hogy a valós részű, a képzetes tengelyhez közel álló konjugált komplex .T-zéruspárra v o n a t k o z ó (relatív) hiba-rész abszolút értéke minden frekvencián k i ­ sebb, m i n t \ Av/2o\. A programban Aif=10~ , mivel ilyen m é r v ű bizonytalanság a valóságos L C elemek veszteségi tényezőiben is előfordul.

r Q• —

* o

o~

4. ábra. A z a n a l í z i s p r o g r a m b a n h a s z n á l h a t ó s z ű r ő á g a k

230

„_

he-

í r h a t ó , amit a programban véges Av veszteségitényező-növelés h a t á s á r a bekövetkező Aa [dB] csil­ lapításváltozásból a

úgyhogy R =Z (- ),

differenciálegyenletek, (26)

[H 6 G 5 " MM 4-1

D R . H E R E N D I M.: P R O G R A M R E N D S Z E R L C SZŰRÖK T E R V E Z É S É R E

-\. Szervezési és programozási kérdések T é r i ü n k á t a számítások lebonyolításának kérdései­ re. Először bemutatjuk az a d a t s t r u k t ú r á t , u t á n a egyéb általános jellegű p r o b l é m á k a t t á r g y a l u n k meg. 4.1. Az

adatkezelés

A közös a d a t t e r ü l e t A rendszer programjai 6 közös a d a t m e z ő t t a r t a l • m á z n a k . Ezek tárolják mindazt az információt, amit a helyes működés biztosítására meg kell őrizni és á t kell adni. Az egyes a d a t m e z ő k e t nevükkel azonosít­ juk (címkézett COMMON blokkok). CM80 Az utoljára beolvasott input rekordot t a r t a l ­ mazza. Nyilvántartja az utoljára vizsgált ka­ rakter sorszámát és annak az adathalmaznak a számát, amelyből a következő rekordot olvas­ ni kell. PRI

Tartalma az eredménylap megkezdett oldalán írt sorok száma, a sorok maximális száma, az oldalszám, a hibaszám, valamint a prefixek és dimenziók t á b l á z a t a . CPP Tartalma a p a r a m é t e r t ö m b ( p l . az analízis frekvenciáit tárolja) és k é t e r e d m é n y t ö m b ( p l . a csillapításokat és futási időket tárolják) T1M Tartalmazza az időfeljegyzéseket és az azok azonosítására szolgáló címkéket. TIN A program nevét, a d á t u m o t és a feladat címét tartalmazza. COM A rendszer fő a d a t t e r ü l e t é t , a D A R t ö m b ö t tartalmazza. Az ismertetett a d a t t e r ü l e t teljes hossza 8078 byte. A közös a d a t t e r ü l e t kezelése Az előzőkben röviden ismertetett közös a d a t t e r ü ­ leten keresztül adják á t az egyes programok a szá­ mításaik és egyáltalán m ű k ö d é s ü k eredményeit. Az á t a d á s ennek az a d a t t e r ü l e t n e k a rendszerle­ mez GIGO zónájába való kiírásával, i l l . beolvasásá­ val t ö r t é n i k . A COMIO szubrutin végzi az ezzel kap­ csolatos m ű v e l e t e k e t : kivitelnél katalogizálja a t é ­ telt, beolvasásnál ellenőrzi a tétel nevét, hosszát, típusát. Természetesen ellenőrzi az átvitelek helyes­ ségét. A katalogizálás k ö v e t k e z t é b e n az a d a t m e z ő a f u t t a t h a t ó programok k ö n y v t á r á b a ( E P ) felvehető, vagy valamilyen a d a t h o r d o z ó r a kivihető és így viszszaolvasva akárhányszor felhasználható. Az ar t ö m b kezelése A COM nevű COMMON mező D A R t ö m b j é t úgy kezeljük, hogy a felhasználó egy real array ar [0:31, 0:29j; Algol deklaráciával előírt t ö m b ö t használ. Az ar t ö m b ar[i, j ] elemére az á t t e k i n t h e t ő s é g ér­ dekében az i n p u t a d a t o k b ó l lOOi + j alakban hivat­ kozunk. Az ar t ö m b sorait vektoroknak n e v e z t ü k el. Minden vektor 0 indexű eleme a vektor elemeinek s z á m á t mutatja. Ezzel a számmal is lehet művelete­ ket végezni. Azok az eljárások, amelyek a vektorok­ ban tárolt mennyiségeket kezelik, a 0 idexű elemet is

mindig leolvassák, illetve beállítják. Egy vektor tar­ talmazhat egy egyszerű adatsorozatot, pl. a csilla­ pításpólusok frekvenciáit, vagy egy polinom e g y ü t t ­ h a t ó i t a növekvő h a t v á n y o k sorrendjében. T ö b b vek­ tor együttesen t á r o l h a t egy összetett adatcsoportot. Pl. e g y m á s t k ö v e t ő sorszámú k é t vektor tárolja egy átviteli függvény zérushelyeinek valós, i l l . képzetes részeit, vagy e g y m á s t követő h á r o m vektor tárolja egy polinom gyöktényezőinek e g y ü t t h a t ó i t . A 0 sorszámú vektor egy ~x polinomot tartalmaz, valamint általánosan használt értékeket, m i n t p l . a határfrekvenciák, a zérus és a végtelen frekvencián előírt csillapításpólusok száma, a veszteségi t é n y e z ő , stb. • A 30 és 31 sorszámú vektorok területét a rendszer egyes programjai m u n k a t e r ü l e t k é n t is használják. Az ar t ö m b elemeibe, vektoraiba, v e k t o r p á r j a i b a , vagy v e k t o r h á r m a s a i b a a R E A D vezérszó (1. a l á b b ) segítségével lehet adatokat beolvasni. A z olvasás t e r m i n á t o r i g . f o l y i k , így nem kell előre megadni az adatok mennyiségét. A z e m l í t e t t elemek és vektorok e r e d m é n y l a p r a , egységes formában való kinyomta­ tása a PRINT vezérszóvei i n d í t h a t ó . E z t a funkciót a R E A D vezérszóval v é g z e t t be­ olvasás önműködően is aktivizálja. Más eljárások is kiírják az e r e d m é n y l a p r a a beolvasott a d a t ó k a t . A DPLC programrendszer sokoldalúságához nagy­ ban hozzájárul az ar t ö m b univerzális felhasználása. N é h á n y példa a k ö v e t k e z ő : A s z á m í t o t t vagy beolvasott létrakapcsolás t á r o ­ lása az ar t ö m b 3 e g y m á s t követő v e k t o r á b a n t ö r t é ­ nik. (Ezekhez t o v á b b i vektorok csatlakoznak, ame­ lyek az egyes kapcsolási elemek veszteségi tényezőit tárolják.) í g y a kapcsolási elemek, sőt a kapcsolás m e g v á l t o z t a t á s a ( p l . felüláteresztőbe transzformálá­ sa, parazita elemekkel való kiegészítése) is igen egy­ szerű. Az ar t ö m b tartalmaz n é h á n y előre beállított (default) értéket is, melyeket az inputból felül le­ het írni, valamilyen k í v á n t h a t á s előidézése érdeké­ ben, í g y például az ar t ö m b egyik elemének egyre nagyobb értékét adva bizonyos eljárások egyre rész­ letesebb eredménykiírásokat p r o d u k á l n a k . A t ú l ­ ságosan nagy előtorzítást is egy default érték kor­ látozza, amit a felhasználó felülírhat, enyhítve ezzel a korlátot. Az a d a t m e g a d á s rendszere A F O R T R A N igen nehézkes, merev beolvasását csak az egyes input rekordoknak a CH80 COMMON mezőbe való beolvasására használjuk. Minden t o v á b ­ b i i n p u t és konverziós funkciót a programrendszer szubrutinjai végeznek. Ezek megírásakor a fő szem­ pont a felhasználó kényelme volt ( a m i a hibamentes adatok készítését is elősegíti.) Az olvasó eljárások az olvasást az előző olvasás utolsó ( t e r m i n á t o r ) karakterével kezdik és az illető olvasó eljárásra jellemző első t e r m i n á t o r karakterig olvasnak, vagy ilyen h i á n y á b a n addig, amíg az ol­ v a s á s n a k értelme v a n ; hibajelzést nenij adnak. A számok b e t ű k h ö z karakterekkel tagolhatok, valós s z á m o k n a k nem kötelező tizedespontot vagy 10 h a t v á n y á t tartalmazni és a jegyek száma sincs korlátozva.

231

\

H f R A D Á S T E C H N I K A X X X . É V F . 1979. 8. SZ.

Az input rekordban levő ; karakter a következő rekord beolvasását eredményezi, mögötte megjegy­ zések lehetnek. Az adatok felépítése nagyon jellemző: az adatok ú n . vezérszavakból állnak, melyek — legalábbis a rendszer számára — értelmes betűsorozatok nem­ b e t ű t e r m i n á t o r r a l lezárva. A vezérszavakat egy W O R D nevű eljárás olvassa és legfeljebb első 6 k a r a k t e r é t összahasonlítja egy s z ó t á r - t ö m b elemei­ vel. A vezérszavakat sok esetben a s z á m p a r a m é t e r e k vagy s z á m a d a t o k követik. A programrendszer egyes programjai részfelada­ tok s o r o z a t á t hajtják végre. A feladatot az input re­ kordból kiolvasott vezérszó szabja meg. A szükséges s z á m p a r a m é t e r e k e t legtöbbször ugyancsak az input rekordok szolgáltatják. A feladat végrehajtása u t á n a program a következő vezérszó olvasására t é r á t . Ennek a rendszernek az előnyei abban vannak, hogy — a vezérszavak az i n p u t adatokat k ö n n y e n ol­ v a s h a t ó v á és ellenőrizhetővé teszik, — a vezérszavak és számok váltakozása erős kontrollt jelent: egy többlet, egy hiányzó vagy helytelenül beírt adat á l t a l á b a n hibajelzésre vezet, — az a d a t m e g a d á s sorrendje kötetlen, pontosab­ ban csak az az előírás, hogy egy funkció a k t i v i ­ zálásakor a szükséges adatok rendelkezésre' álljanak, — ha csak az adatok egy része változik ismétlődő számításoknál, csak az új adatokat kell"beol­ vasni, — a s z á m í t á s o k a t k ö n n y e n lehet v á l t o z t a t n i , e r e d m é n y ü k e t korrigálni, kiíratni, átmásolva megőrizni stb. v

Egy sávszűrő tervezéséhez szükséges adatszalag részleteit mutatja be az 5. á b r a . Az első sor a feladat címe, a második a határfrekvenciákat, az áteresztő­ részben megengedett csillapításingadozást és n , n°° é r t é k é t adja meg. U t á n a a toleranciaséma előírása következik az alsó és a felső zárórészre, majd a csebisevi áteresztőrész előírása és megállás. A második részlet a (21) polinomok kiírásától kezd­ ve l á t h a t ó . A R E A L programban a 18 osztályú realizálást írjuk elő, amit a S Y L F program hajt vég­ re, u t á n a 1500 O primer oldali lezáró ellenállással 0

DPLC 110 KHZ BANDPASS F I L T E R * C U T O F F O O O 0 0 0 , 120 0 0 0 ) AP=1 DB TOLLOW( 85 0 0 0 , 5 0 , 52 0 0 0 , 6 0 ) TOLUPP(127 000, 40) CHEB STOP

NZNÍO,

1)

T I T L E P l AND RHO POLYNOMIALS-c PRINT2(1) T I T L E GAMMA AND SIGMA POLYN0MIALS< PRINT2(3) CALL REAL CLASS(18) CALL SYLF SYNTH DENORM(1500) CALL LFAN PAGE ' FREF=100 000 LPRINT FREQ L I N U 1 , 100 000, 500) LOSS V C ( 0 ) V L Í 0 . 0 0 3 333) LOSS FREQ LOG(61, 31 6 2 2 . 7 7 6 6 , 316 2 2 7 . 7 6 6 ) LOSS STOP |H 6 6 5 - H M §"] 5. ábra. S á v s z ü r ő t e r v e z é s a d a t s z a l a g j á n a k ké}< részlete

232

denormalizál. E z u t á n az L F A N programban v é g z e t t analízis adatai következnek. 4.2. Egyéb szervezési

kérdések

A programok elindítása és megállítása A DPLC programrendszer programjai elindíthatok" egyedileg (pl. tesztelési célokra), vagy rendszerben. Egy feladat első programját operátori vagy B A T C H parancs tölti be és indítja el. A program a 4.1 pont­ ban e m l í t e t t COMIO szubrutin segítségével megvizs­ gálja a rendszerlemez GIGO zónájának t a r t a l m á t . Ha o t t nem talál névre, hosszra, t í p u s r a megfelelő tételt, beolvassa az első i n p u t rekordot. H a az első vezérszó D P L C , törli a COM m e z ő t , inicializálja a P R I , T I M és T I N COMMON m e z ő k e t , majd foly­ tatja a vezérszavak olvasását. H a a program a GIGO z ó n á b a n megfelelő t é t e l t t a l á l , beolvassa és a k ö v e t k e z ő vezérszó olvasásával folytatja a megkezdett i n p u t rekord feldolgozását. A STOP vezérszó h a t á s á r a a program először az a közös a d a t m e z ő k e t menti, majd a F O R T R A N STOP p a r a n c s á t hajtja végre. Minden programnak egyéni STOP-száma van, melyet a F O R T R A N rendszer az eredménylapra is kiír. A C A L L vezérszó felismerésekor a program beol­ vassa a következő (vezér) szót is, ez lesz a k ö v e t k e z ő ­ k é n t i n d í t a n d ó program neve. A N E X T P R szubrutin a nevet megkeresi az EP k ö n y v t á r k a t a l ó g u s á b a n és a betöltéshez szükséges adatokat á t a d j a az operációs rendszer task-kezelő moduljainak az adott program késleltetett (ls) indítására v o n a t k o z ó előírással, majd a STOP vezérszónál ismertetett m ó d o n megáll. A kijelölt program betöltődik és az e pontban leírt módon elindul. í g y a programfutások sorozata az a d a t o k b ó l tet­ szés szerinti sorrendben előírható. Előfordult m á r , hogy egy-egy bonyolult feladat f u t t a t á s a 15 programi n d í t á s t is m e g k í v á n t . Időfeljegyzések A DPLC programrendszer egyes programjai i n ­ duláskor és megálláskor, valamint az egyes fontosabb funkciókat végrehajtó programrészek k e z d e t é n és végén a CLOCK szubrutin p a r a m é t e r é b e n megadott 6 karakteres azonosító c í m k é t és az operációs rendszer­ ből kiolvasott i d ő p o n t o t beírják a 4.1 pontban em­ l í t e t t T I M COMMON mező k ö v e t k e z ő szabad he­ lyére. Hely takarékosság m i a t t csal£ a rendszer egyik programja tartalmazza a CLREC szubrutint, amely az időfeljegyzéseket (max. 64) kinyomtatja. Az eredménylapok felépítése A rendszer programjai az e r e d m é n y l a p r a kiírt so­ rokat számlálják. Kiírás előtt ellenőrzik, hogy az előírt k i í r a t á s elfér-e az adott lapon. H a nem, a lapváltás a P A G E szubrutin segítségével történik, ami a program nevét, a d á t u m o t , a l a p s z á m o t és a feladat címét is felírja az új lap tetejére. A P R I N T vezérszó (4.1 pont) h a t á s á r a végzett k i ­ íratás elé a T I T L E vezérszó segítségével lehet feliratot előírni, de a kiírt elem vagy vektor(ok) azonosítása enélkül is megtörténik. A megtervezett létrakapcsolású s z ű r ő t az L F A N program vázlatosan ábrázolja. I t t is és az analízis

D R . H E R E N D I M.: P R O G R A M R E N D S Z E R L G SZŰRÖK T E R V E Z É S É R E

eredményeinél és a megfelelő eredményei a meg, amely a

is a dimenziós számértékek prefixekkel dimenziókkal szerepelnek. Az analízis s o r n y o m t a t ó n készült á b r á n jelennek pontos számértékeket is tartalmazza;

A hibajelzések ' . . Az egyes programok által felfedezett h i b á k . az E R R E N D szubrutint aktivizálják, amely kiírjá á hiba s z á m á t és az utolsóként beolvasott input rekor­ dot. Ezalatt egy nyíl mutat az utoljára vizsgált karakterre. A program e z u t á n a közös a d a t m e z ő k kivitele nélkül áll meg, t e h á t nem írja felül a k o r á b ­ ban kiírt a d a t m e z ő t . í g y egy hosszú számítás h i b á t ­ lan eredményei nem vesznek el. Nem F O R T R A N nyelvű alprogramok A rendszer működése szempontjából alapvető fontosságú N E X T P R és COMIO szubrutinok assemb­ ler nyelvűek. E z e n k í v ü l k é t kis alprogram az input rekordok feldolgozásához, t o v á b b á a d á t u m és idő­ pont kiolvasására szolgáló alprogramok készültek assembler nyelven. 5. A DPLC programrendszer felépítése Ebben a fejezetben röviden összefoglaljuk a jelen­ legi 11 program funkcióját. STAP program A STAP program standard T 2 és C típusú aluláteresztők és az ezekből közönséges frekvenciatransz­ formációval származó sávszűrők csillapításpólusai­ nak frekvenciáit számítja, beállítja t o v á b b á a 0 és °° frekvencián lévő csillapításpólusok s z á m á t is. Minthogy létrakapcsolással kívánjuk a szűrőt meg­ valósítani, a páros fokszámú aluláteresztők utolsó csillapításpólusát egy fokszámtartó transzformáció­ val oo frekvenciára kell á t t e n n i [18]. Ezt a transz­ formációt a program elvégzi és a páros fokszámú szűrőknek °° frekvenián 2 (sávszűrőknek zérus frek­ vencián is 2) csillapításpólusuk lesz. GEST, GESAPP, POLES programok E h á r o m program lépcsős toleranciasémával meg­ adott csillapításelőíráshoz a szükséges csillapítás­ pólusok s z á m á t és frekvenciáit határozza meg. n és /?„ értékét előre meg kell adni, mert ez a tervezendő szűrő kapcsolását erősen befolyásolja. A programok egymás k ö z ö t t m á s csatlakozási fe­ lületet használnak, m i n t a rendszer t ö b b i program­ j á v a l kapcsolódó GEST program és transzformált frekvencián R E A L változókkal számolnak. Realizálható LC szűrők tervezésekor ugyan nem követelmény, de a k t í v RC szűrők zárórészének approximálása során előfordul, hogy n és/vagy n„ zé­ rus. E programok ilyenkor is helyesen m ű k ö d n e k . 0

0

GEPAA, G E P A B , GROOT programok E h á r o m program e g y ü t t e s feladata, hogy a h a t á r ­ frekvenciákból, az áteresztőrészben megengedett leg-^ nagyobb csillapításból, az n és n„ számokból, vala­ m i n t a csillapításpólusok frekvenciáiból előállítsák a kapcsolás lefejtéséhez szükséges l á n c p a r a m é t e r e k e t a 3.5 pont szerint és ha a szekunder oldali lezáró ellen­ állást is meg kell h a t á r o z n i , akkor még a k a r a k t terisztikus függvény gyökeit is elő kell álítaniuk. 0

Veszteséges szűrő esetén a számítást előtorzítással kell végezni. Ennek a bonyolult feladatnak a megoldása é r d e ­ kében a h á r o m program egy sor m ű v e l e t e t képes el­ végezni, melyeket az input rekordokban í r u n k elő. Ilyen m ű v e l e t e k : — az ar t ö m b elemeivel végzett számítások, - polinomok és tömbelemek közötti m ű v e l e t e k , — polinomok összeadása, kivonása, szorzása, t ö r ­ lése, mozgatása, — polinom páros és p á r a t l a n részének szétválasz­ tása, — polinom gyökereinek és/vagy g y ö k t é n y e z ő i n e k megkeresése, — a P(z) polinom felépítése (3) szerint, — transzformációk a p és z t a r t o m á n y o k k ö z ö t t , — a bal félsíkra eső gyökök kiválasztása, — polinom osztása elsőfokú gyöktényezővel, — k é t z változójú polinom h á n y a d o s a m i n i m u ­ m á n a k megkeresése, és hasonlóak. 2

Az approximáció t e h á t ezeknek a m ű v e l e t e k n e k a kombinálásával végezhető el. A szokásos aluláteresz­ t ő és sávszűrő esetekre max. lapos és csebisevi á t ­ eresztőrész mellett (előtorzítással vagy a n é l k ü l ) , valamint előírt .T-zérusok esetére kidolgozott és k i ­ p r ó b á l t procedúrák vannak. Ezek l y u k k á r t y á n vagy lyukszalagon hozzáférhetők. Szükség esetén t o v á b b i approximációk is kidolgozhatók. A h á r o m program szoros összefüggése m i a t t a programok egymás vezérszavait is felismerik és az elvégzendő feladatot is á t t u d j á k adni. R E A L program . A R E A L program lefejtésnek, azaz a kapcsolási elemek m e g h a t á r o z á s á n a k előkészítését végzi. H a a felhasználónak nincsenek különleges k í v á n s á g a i , CLASS vezérszóval m e g a d h a t ó az a szűrőosztály (6. á b r a , [8]), amelynek megfelelően a szűrőt realizálni k í v á n j u k . A R E A L program ekkor ellenőrzi n és n«, k o m p a t i b i l i t á s á t egymással és a megadott osztállyal, majd meghatározza a szűrő kapcsolását. S á v s z ű r ő k esetén általános n , n „ és m számok mellett ez a fel­ adat eléggé h a t á r o z a t l a n . Legtöbbször azonban n +n„ = 4 és ekkor a program cikcakk szűrő reali­ zálását írja elő. n + 4 mellett a 0 és °° frekven­ ciás csillapításpólusokat realizáló szekciók a cikcakk kapcsolású szűrőrész u t á n következnek . A z T I + n „ < 4 eset alárendelt jelentőségű. A CLASS funkció végre­ hajtása végén a program standard h e l y ü k r e viszi á t a lefejtendő impedancia számlálóját és nevezőjét k é ­ pező polinomokat, melyeket az 1. t á b l á z a t b a n foglal­ t u k össze. 0

Q

0

0

0

A felhasználónak nem kell ragaszkodnia a standard lefejtéshez. Skwirzynski cikkének 2. ábrájából meg­ h a t á r o z h a t ó a létraszűrő összes lehetséges kapcsolása és ezek közül a R E A L programban a 9 és 10 szekciót nem t a r t a l m a z ó bármelyik előírható egyszerűen a 7. á b r á n f e l t ü n t e t e t t szekciók sorrendjének m e g a d á s á ­ val. Ilyenkor azonban nem lehetséges és ezért elmarad n és n „ ellenőrzése (hiszen p a r a m é t e r e s s z ű r ő t is lefejthetünk) és a felhasználónak kell előírnia a 0

233

H Í R A D Á S T E C H N I K A X X X . É V F . 1979. 8. SZ.

'•2. osztóig n„

"7 " 1

páros

f

DECOMP vezérszóval azt az impedanciát is, amely­ ből a realizálás történik. Ha t ö b b olyan csillapításpólus van, amelyik ugyan­ abba a z á r ó t a r t o m á n y b a esik, ezek realizálási sor­ rendje is előírható a POLORD vezérszó u t á n . Ilyen előírás h i á n y á b a n a SYLF program ezt a sorrendet automatikusan határozza meg. SYLF program

' OW—

- W ^ — - -r

3. osztály /7„

'

\ '

* *Ci U. N
|

fJTf^-L-.

' oj

j

_^

j

páration

4. osztály

^

Sf '

poros

'

.+

r

í. osztály

!^

|

*

-J

T

*

* .

párolton

to. osztály

--X.-VÍ - i

„

»

SÁVSZŰRŐK

^

.

«

:T_ .

tt. osztály

• i!;

.. TI

„

M -i-

páratlan

.

.

r W ' -

m

\

*

*

t

T

.

n ,n„ páration

|

' " *;

0(^5

0

n, S Í 3

'

o«/d/

-

•

y

—

-

oí

-

.

•*;

,

T=

J

3

i.

j..__r --

tj

\>

i

.

tj

. .i . .

rT"^

\

j oj

j

páros

••

y

r^tr '

=t

1

, -

n,,n„

_

*~3"P

O S Z Í * ^

» .

[fí 665-TTFT61 6. ííi>ra. K o n v e n c i o n á l i s szűrők jellegzetes kapcsolásai

Jel

Pólusfrekv.

Kapcsolás

Kapcsolás •> 1 .

M

1

• • •

2 O

^

0

5

0

6

frekv. •

• »

0—QfÜ^—•

3

4

90 «

é

7

>G>

0

>CÜ

2

2

.

• IHS66-HM7I

7. ábra. A S Y L F programmal l e f e j t h e t ő szekciók

fH"665-HM8| 8..ábra. Csíllapításpólust realizáló 8. s z e k c i ó t o l ó e l e m e

234

A R E A L program előkészítése u t á n a S Y L F prog­ ram határozza meg a szűrő tényleges kapcsolási elemértékeit azáltal, hogy az előkészített i m p e d a n c i á t a szekciók előírt sorrendben való lefejtésével reali­ zálja. Ez a művelet — ugyanígy, mint az a p p r o x i m á ­ ció a D P L C programban — transzformált frekvencián történik a pontosság megőrzése érdekében, hiszen ez az egyik legkevésbé pontosságtartó művelet. Ha a csillapításpólusok realizálási sorrendje t ö b b ­ féle lehet és a sorrend nincs előírva, a SYLF program a Szentirmai által javasolt módszerrel a lehetségesek közül azt a csillapításpólust választja k i , amelyikhez kisebb tolóelem-immittancia tartozik. Egy 8. szekció megvalósításakor például a C kapacitás (8. á b r a ) képezi azt a tolóelemet [17], amellyel az a n t i r e z o n á n s kör lefejtése előkészíthető. Ilyenkor a SYLF program mindegyik számbajöhető co„ csillapításpólus-frek­ venciára kiszámítja C értékét és azt a / sorszámú pólust realizálja, melynél C a többi C , k^j értéknél kisebb. . B á r ez az eljárás elméletileg nincsen megalapozva és csak arra a feltevésre épül, hogy ha a tolóelemből minden lépésnél a legkevesebbet használjuk el, na­ gyobb valószínűséséggel marad belőle az utolsó el­ tolódáshoz is, a gyakorlatban bevált. A S Y L F program következő feladata a szekunder oldali lezáró ellenállás meghatározása. A program ezt a számítást önműködően elvégzi, ha a h e l y ü k ö n találja a szükséges komplex frekvenciákat (1. 3.7 pont), e g y é b k é n t L O A R D vezérszó indítja a számí­ tást A lefejtés végén a kapcsolási elemek még norma­ lizáltak. H a a megadott határfrekvenciák nem nor­ malizált értékek, akkor DENORM vezérszó p a r a m é ­ tereként előírt ellenállással denormalizálható a kap­ csolás. L F A N program A L F A N program általánosan h a s z n á l h a t ó ana­ lízisprogram létrakapcsolási szűrők csillapításának és futási idejének számítására. Az L R E A D vezérszó h a t á s á r a egy szűrő leírását, kapcsolási elemeit és lezáró ellenállásait olvassa be. A kapcsolás egyes ágai a 4. á b r á n l á t h a t ó á g a k k a l ad­ h a t ó k meg. A L P R I N T vezérszó h a t á s á r a a program a tárolt kapcsolást kinyomtatja az eredménylapra. Az F R E F vezérszóval lehet megadni azt a frek­ venciát, amelyre a V L és VC vezérszóval beolvasható veszteségi tényezők vonatkoznak (a jósági tényező­ ket a program a frekvenciával a r á n y o s n a k veszi.) A veszteségi tényezők külön sorozatként a d h a t ó k meg a tekercsekre és külön a k a p a c i t á s o k r a . Az o l v a s á s ) terminátorig folyik és az utolsó érték érvényes lesz azok­ ra az elemekre is, amelyek közvetlenül nem kaptak é r t é k e t , így egyetlen é r t é k e t elég megadni zárójel­ ben, ha a veszteségi tényezők egyenlők. tk

T)R. H E R E N D I M.: P R O G R A M R E N D S Z E R I.C SZŰRŐK T E R V E Z É S É R E

A F R E Q vezérszóval az analízis frekvenciáinak ge­ nerálását lehet indítani. Egyszerre legfeljebb 64 frekvencia írható elő s z á m t a n i , mértani h a l a d v á n y o k ­ ból és egyedi frekvenciaértékekből összeállítva. A LOSS i l l . D E L A Y vezérszó a csillapítás, i l l . a csillapítás és a futási idő számítását eredményezi. Az eredmények s o r n y o m t a t ó n készült á b r á k o n jelen­ nek meg, melyek a frekvencia és a s z á m í t o t t jellemző számértékét is t a r t a l m a z z á k . A felhasznált sornyom­ t a t ó csak 80 karakter széles, az ábrázolás feloldóké­ pességének m e g t a r t á s a érdekében a pontot ábrázoló csillag és a számszerű adatok az á b r a ellentétes olda­ lán helyezkednek el. TESTB program A TESTB program az elkészült szűrő ellenőrzését van hivatva elősegíteni azáltal, hogy m é r ő a u t o m a t a vezérléséhez szükséges lyukszalagot készít. A programban előírható egy frekvenciasorozat, vagy á t v e h e t ő az L F A N programban használt utolsó frekvenciasor. E frekvenciák mindegyikén előírható egy alsó és egy felső csillapításhatár. A TESTB prog­ ram az adatok alapján elkészíti a m é r ő a u t o m a t á t vezérlő ISO 7 ( A S C I I ) kódú lyukszalagot.

ytíOGRAU 116 KHZ BANDPASS

KHZ 1 03 .04 KHZ 9 3 . 9 7 DB KHZ 8 8 . 6 7 DB KHZ 8 4 . 9 0 DB KHZ 8 1 . 9 9 DB KHZ 7 9 . 6 1 D3 KHZ 7 7 . 6 1 DB KH2 7 5 . 8 9 DB KHZ 7 4 . 3 7 D3 KHZ 7 3 . 0 3 DB KHZ 71.83 03 KHZ 7 0 . 7 5 DB KHZ . 6 9 . 7 6 D3 KHZ 5 8 . 8 7 DB KHZ 6 8 . 0 5 D3 6 7 . 3 0 DB a\ . 3 6 2 2KHZ KHZ 6 6 . 6 1 D3 KHZ 6 5 . 9 8 D3 Í3.9249 6 5 . 4 0 DB 6 5 . 1 0 3 7 KHZ 6 6 . Í . 2 2 1 KHZ 6 4 . 8 7 DB í ^ . 2 8 4 9 KHZ 6 4 . 3 9 DB KHZ 6 3 . 9 5 DB 6 9 . 2 6 0 3 KHZ 6 3 . 5 6 DB 63.2 2 D B " 0 . 1 6 1 4 KHZ " 1 . 0 6 1 1 KHZ 6 2 . 9 ' DP, T. . 9 0 7 9KHZ 6 2 . 6 5 DB 7^.^094 KHZ 6 2 . 4 3 D5 KHZ "''.4H?7 6 2 . 2 5 DE! KHZ 6 2.13 DB " 4 . 9 ' ' 3 0 Y.-.YÍ, 0 KHZ 6 ? . 0 C DB "fi.2 8'í6 6 2 . 0 5 DB . ">>.9I 9; K H Z 6 2.15 DB KHZ fez.31 U» 6 2 . 5 5 DB 7 3.1??h ° n9 K'F, 6 2 . 8 9 DP. ~ ? . : 4 3ÍJ K . T . : t 3 . ? 4 DP - - . •> 7 % R K H Z 6 3 . 9 3 DB 80.2^04 6 4 . í 9 DP 6 5 . 6 ü DB KHZ b6.99 DB ?. 1 . 7 ' : 7 0 5 0 . 7 ^ DP. 3i . 1 3 9 3 K!!~ 71.4 3 D B KHZ 7 5.89 DB 0= 88.01 DB b'-. 4 5 : « B0.4 7 D B 60 K;:Z 7?.?? DB 1.!!/ 6 7 . 7 7 DV.

(

ff)

EQUAL ÍUPPLE PASSBAND ) 60 80 100 1 t ! I I ! t 1 1 I

* • * • » • • * •

*

•

r

rjíz

•>

*

•

• ! 1 1

• » » »

*

* *

1F

10/a ábra. A 110 kHz-es s á v s z ű r ő alsó zárórésze

Az elmondottakat egy sávszűrő példájával illuszt­ ráljuk. E z u t á n röviden megemlítünk n é h á n y érde­ kesebb feladatot. 110 kHz sávszűrő Egy sávszűrő csillapításelőírását a 9. á b r a mutatja. Az áteresztőrészben írjunk elő csebisevi közelítést és legyen n = 3, n„ = \, hogy 18 osztályú cikcakk kap­ csolású szűrővel lehessen a feladatot megoldani. A csillapításpólusok s z á m á n a k és frekvenciájának meg­ állapításához a GEST programot kell indítani az 5. á b r á n l á t h a t ó adatszalag első részletével. A számítás e r e d m é n y é t a 10a és 106 á b r á k m u t a t j á k : a k é t záró­ részben a toleranciasémát és a s z á m í t o t t csillapítást t ü n t e t i k fel egy nemlineáris frekvenciaskála felett. Az adatszalag következő mintegy 25 sora a n, Q, y, a polinomok előállítását írja elő a 2. ábra szerint. 0

a [dB] 60

CliARACTEfllSTICS 20 40

".7.3931 25.1365 30.4175 34.7124 38.3660 4 1 .5579 44.3962 46.9532 49.2786 5 1 .4 096 53.3750 55.1967 56.8930 58.4782 9.?646

1 1 07

fi. Példák

(KI 2) FILTER

LQWER STOPBAKD LOSS FREQUENCr LOSS

(T7

50'-

T77?

UPPER STOFBAND LOSS ÍESQUENCX LOSS 126.9998 127.3419 127.6991 128.0723 128.4625 128.8704 129.2975 129.7448 130.2136 130.7052 131.2214 131 . 7 5 3 7 132.3340 132.9345 133.5671 134.2347 134.9398 135.6857 136.4756 137.3134 138.2035 139.1507 140.1606 141.2392 142.3939 143.6324 144.9645 146.4003 147.9540 149.6390 151.4730 153.4772 155.6759 158.0999 160.7856 163.7788 1 67.1369 170.9326 175.2599 180.1431 186.0499 192.9135 201.1678 211.3111 224 . 1 2 6 2 240.9303 264.1443 298.8584 358.3443 495.6897

F I N I T E LOSS

40

C;IAIUCTERI5TICS

KHZ 4 1 . 1 6 DB KHZ 4 4 . 2 3 DB KHZ 4 8 . 3 2 D3 KHZ 5 4 . 9 3 DB KHZ 1 0 0 . 7 1 DB KHZ 5 5 . 9 9 DB KHZ 5 0 . 5 7 DB KHZ 4 7 . 6 5 DB KHZ 4 5 . 7 * DB KHZ 4 4 . 4 1 DB KHZ 4 3 . 4 3 DB KHZ • 4 2 . 7 0 DB KHZ 4 2 . 1 5 DB KHZ 4 1 . 7 5 DB KHZ 4 1 . 4 7 DB KHZ 4 1 . 2 8 DB KHZ 4 1 . 1 6 DB KHZ DB 41.1? KHZ 4 1 . 1 3 DB KHZ 4 1 . 2 0 DB KHZ 4 1 . 3 2 DB KHZ 4 1 . 3 8 D3 KHZ 4 1 . 6 8 DB KHZ 41 . 9 2 DB KHZ 4 2 . 2 0 DB KHZ 4 2 . 5 0 DB KHZ 4 2 . 8 5 DB 4 3 . 2 2 DB KHZ KHZ 4 3 . 6 3 DB KHZ 4 4 . 0 6 DB KHZ 4 4 . 5 3 DB KHZ 4 5 . 0 3 DB KHZ 4 5 . 5 6 DB KHZ 4 6 . 1 3 DB KHZ 4 6 . 7 3 DB KH2 4 7 . 3 7 DB KHZ 4 8 . 0 4 DB KHZ 4 8 . 7 6 DB KHZ 4 9 . 5 3 DB KHZ 5 0 . 3 4 DB KHZ 5 1 . 2 1 DB KHZ 5 2 . 1 5 DB KHZ 5 3 . 1 6 DB KHZ 5 4 . 2 6 DB KHZ 5 5 . 4 7 DB KHZ 5 6 . 8 3 DB KHZ 5 8 . 4 0 DB KHZ 6 0 . 2 7 DB KHZ 6 2 . 6 8 DB KHZ 6 6 . 3 7 DB POLES

77777777777,

Ess|-flH36i 10 jb ábra. A 110 kHz-es s á v s z ű r ő felső zárórésze

30 20 10 0

50

100 f[kt1z] 150 — ÍHT65-'HM"g]

.9. ábra.

110 kHz-es s á v s z ű r ő c s ü l a p i t á s e l ő í r á s a

Ezt a részletet az 5. ábrából elhagytuk. L á t h a t ó v i ­ szont a befejező rész, melynek vezérszavai az 5. fejezet alapján k ö n n y e n értelmezhetők. A kapcsolást a 11. á b r a , az áteresztőrész s z á m í t o t t csillapítását veszteségmentes k o n d e n z á t o r o k és Q — 300 tekercs­ jóságok mellett, a 12. ábra mutatja. A hasonló jósági tényezőjű tekercsekkel m e g é p í t e t t szűrő m é r ő a u t o ­ m a t á v a l m é r t csillapításkarakterisztikája az a l k a t r é L

235

HÍRADÁSTECHNIKA

szek értékbeállítása u t á n , finomhangolás nélkül a }3. á b r á n l á t h a t ó .

X X X . É V F . 1979. 8. SZ. K A R A K T E R I S Z T I K A LETAPOGATÁSA ÁBRÁZOLT C S I L L . T A R T O M A t : * : MERES S Z A M :

Antimetrikus

ülesztőszürő

Szentirmai javasolta antimetrikus P vagy 7\ típusú aluláteresztő alkalmazását sávszűrő helyett k é t különböző ellenállás közötti illesztő hálózat cél­ jára [20]. A DPLC programrendszerrel ilyen szűrőt sávszűrőként t e r v e z h e t ü n k , melynek azonban 0 frekvencián nincs csillapításpólusa. A d o t t lezáró ellenállások, s á v h a t á r o k és fokszám mellett előíran­ dó a számítását az adatszalagról vezérelve lehet el­ végezni a G E P A A programban.

VIZS3ALT

FREKV.

LÉPÉSKÖZ

0.?

ETALON

0.00

-

2.50

TAÍÍTOtlAr.T:

100

- 1 2 0 (KHZ)

(KKZ)

FREKVENCIA;

ALAPCSILLAPITAS:

1ŰŰ . 6 2 5 ( K H Z )

1 ,.560000

(DB)

100.000 100.500 101.000 101.500 102.000 102.500 103.000 1 03 . 5 0 0 104.000 104.5Q0 105.000 105.500 106.000 106.500 107.000 107.500 1 08.00.0 108.500 109.000 109.500. 110.000 110.500 111.000 . 111.500 112.000 112.500 113.000 113.500 114.000 114.500 115.000 115.500 116.000 116.500 117-000 117.500 118.000 118.500 119-000 '11 9 . 5 0 0 120.000

p

Üresen járó vagy feszültségforrásról

táplált

szűrő

A G E P A A és G'EPAB programok által végzett számítások módosításával e x t r é m lezárású szűrők is tervezhetők. A z analízist í ? = 4 0 0 kü vagy f? = 2,5 IxQ lezárással végezve a csillapítások 50 dB-lel meg­ növelt értékeit kapjuk. 2

(DB)

41

2

!

Bal és jobb félsíkon elosztott 0-zérusok A 3.5. pontban e m l í t e t t ü k , hogy standard számí­ tásoknál a karakterisztikus függvény bal félsíkra eső zérusait használjuk. A felhasználó az adatszalagról

0. 000000E+00 8.000000E-02 2.30O0OÖE-01 4.40ŰQOOE-01 6.6OOOO0E-01 8.70000QE-01 1.030000E+00 1.130000E+00 ;

1. J 9 0 0 0 0 E + Ű O 1.150000E+00 1.05QOOOE+00 8.900000E-01 6.9O0O00S-01 4.600000E-01 2.50O00OE-01 1.100000E-01 ' 1.0Q0000E-01 2.400000E-01 5.10OO00E-01 7.20O00OE-01 9.5ŰOOOOE-01 I.140000E+00 1.26OQ00E+0-O 1.29OOO0E+0O 1 .1 6 0 0 0 0 E + 0 0 8.200000E-01 4.400O00E-O1 2.500000E-01 1 .2900.00E+00

/

K A R A K T E R I S Z T I K A LETAPOGATÁS V E G E '

FREFl

9.200000E-01 1.0Ű0OOOE-0I ?.?0O000E-O1 6.10O00OE-O1 9.300000E-01 1 .060000E+00 1.040000E+00 Ö.700000E-01 6.300000E-01 3.800000E-01 1.600DQQE-01 2.000000E-02

jH 6 6 5 - - H M * 1 3 l

13. ábra. A 110 kHz-es s á v s z ű r ő m é r ő a u t o m a t á v a l csillapítása az á t e r e s z t ő r é s z b e n

1 0 0 . 0 0 0 0 0 0 KHZ

mért

C I R C U I T OF THE F I L T E R 1 . 5 0 0 0 0 0 0 0 KO

0—K--0 t ! !--L--1 I ! Í--CI

0-zérmt

1 0 3 . 3 5 4 0 3 0 7 5 UH

bármelyik konjugált komplex vagy valós a jobb félsikra helyezheti á t és a szintézist folytat­ hatja, sőt a k á r az összes lehetőséget is kipróbálhatja anélkül, hogy a megelőző számításokat ismételten el kellene végezni.

1 9 . 5 1 8 8 8 6 0 NF

3 5 5 . I 2 7 4 5 9 H UH

4 . 3 2 2 3 3 6 5 3 NF

1 2 8 . 4 6 0 3 6 1 0 KHZ

1 . 3 3 1 1 1 0 3 5 NF J-C-Ii-1 I I 1—C--1

9 . 1 8 5 5 4 8 4 3 NF 12.4M59J94

8 . 5 5 4 1 9 8 7 8 UH

8 3 . 1 8 0 9 5 2 9 9 KHZ

NF

Csatolt-rezonátoros

488.60966827 P F I--L--I I I O—B—0

4.47990130MIH 2 7 . 2 2 3 8 0 5 7 3 KO

11. ábra. A 110 kHz-es s á v s z ű r ő k a p c s o l á s a

LOSS C H A R A C T E R I S T I C S . 1.200 1

1.400

1 0 0 . 0 0 0 KHZ

1.600 2.311 100.500 K H Z

102.500 103.000 103.500 104.000

109.000 109.500 110.000 J10-500 111.000 111.500 112.000

KHZ KHZ KHZ KHZ

KHZ KHZ KUK KH2 KHZ KHZ KHZ

35 36 37

1 1 7 . 0 0 0 KHZ 1 1 7 . 5 0 0 KHZ 1 1 8 . 0 0 0 KHZ

41

1 2 0 . 0 0 0 KHZ

236

1.369 1.418 1.7 99 2.129

104.500 105.000 105.500 106.000 106.500 107.000 107.500 108.000 108.500

KHZ KHZ KHZ KH7. KHZ KH2 KHZ KHZ KHZ

1.713 1.500 1.356 1.306 1.354 1.482 1.660 1 .854 2.034

112.500 113.000 113.500 114.000 1U.500 115.Ú00 115.500 116.00D 116.500

KHZ KHZ KH2 KHZ KHZ KHZ KHZ KH7. Kf£

.309 .345 .474 .676 .910 .126

11 6 . 5 0 0 KHZ 1 1 9 . 0 0 0 KHZ 1 1 9 . 5 0 0 KHZ

1.836 1.442 1.351

DB EB DB DB

2.294 2.292 2.162 1 .951

2.179 2.273 2.307 2.276

38 39 40

12. ábra.

1 0 1 . 0 0 0 ZBZ 101.500 B E 1 0 2 . 0 0 0 KHZ

s £

A 110 kHz-es s á v s z ű r ő s z á m í t o t t csillapítása az á t e r e s z t ő r é s z b e n

keskenysávú

sávszűrő

tervezése

Felső kapacitív csatolású rezgőkörökből álló (18 osztályú) keskenysávú sávszűrők lefejtésekor k é t nehézség lép fel: egyrészt az impedanciaszint nagyon megnő a lefejtés előrehaladása folyamán, másrészt csak egy sor transzformációval lehet a szűrőt arra a kedvező alakra átszámítani, amelyre az egyenlő önindukciók jellemzők. Felhasználva egy k o r á b b a n kidolgozott módszert [21], minden önindukció lefej­ tése előtt megállapítható az előírt önindukcióérték beállításához szükséges transzformátor áttétele. E z t kondenzátorokból megvalósítva jól realizálható szű­ rőt kapunk. A számítás elvégezhető a G E P A A prog­ ramban adatszalagról vezérelve is, de kedvezőbbnek látszott erre a célra kidolgozni a S Y L F pogram SYCRF nevű v á l t o z a t á t , mely az e m l í t e t t számításo­ kat a lefejtés közben elvégzi.

7. Összefoqialás Az LG szűrők tervezésére készült D P L C program­ rendszert m u t a t t u k be nagy vonalaiban. A kidolgo­ záshoz — felhasználva a szerző k o r á b b i ilyen irányú m u n k á i t — kb. 3 ember-évre volt szükség. A lefutta­ t o t t tervezési feladatok igazolták a programrend­ szer sokoldalúságát. Eddig csak n é h á n y kisebb, k ö n n y e n j a v í t h a t ó hiba m e r ü l t fel.

DR.

H E R E N D I M.: P R O G R A M R E N D S Z E R L C SZŰRŐK T E R V E Z É S É R E

Pályázati felhívás!

Ö r ö m m e l e m l í t e m meg a n e v é t m u n k a t á r s a i m n a k , akik

a

munkában

résztvettek.

Dr.

Horváth

Judit

í r t a a GEST, GESAPP P O L E S p r o g r a m - h á r m a s t és a T E S T B programot. A 110 kHz-es s á v s z ű r ő t Tamás

é p í t e t t e meg. A M I K I

programját

Szilárdi

Tibor

mérőautomata

í r t a . Dr.

Scultéty

Egri mérő­ László

hasznos t a n á c s a i v a l j á r u l t hozzá a munka sikeréhez.

A

Híradástechnikai

Judományos

Egyesület

diplo­

materv- és s z a k d o l g o z a t - p á l y á z a t o t hirdet —

a Budapesti M ű s z a k i Egyetem V i l l a m o s m é r n ö k i

—

a K a n d ó K á l m á n Villamosipari Műszaki F ő i s ­

Karán IRODALOM

kola G y e n g e á r a m ú K a r á n a k Híradásipari

[1] G. Szentirmai: Theoretical basis of a digital computer program package for filter synthesis. F i r s t Allerton Gonf. on Circuit a n d System Theory, N o v . 15—17, 1963. [2] Radvány Jenő: Számítógép-program aluláteresztő és sávszűrő üzemi paraméteres méretezésére. Híradástech­ nika, X X I . évf., 3. sz., 1970 m á r c i u s , pp. 93—95. [3] Herendi Miklós: Általános paraméterű L G szűrőket t e r v e z ő program. H í r a d á s t e c h n i k a , X X I I I . é v f . , 11. sz., 1972 november, pp. 338—343. [4] Herendi Miklós: A l k a l m a z á s i u t a s í t á s a G I L D A program­ rendszerhez. Műszeripari K u t a t ó I n t é z e t , 1975 december. [5] G. Gordos: Ghebyshev a p p r ó x i m a t i o n of a constant with prescribed nonuniform error. Proc. Int. S y m p . NetWork Theory, B e l g r á d é , Yugoslavia, Sept. 1968, pp. 330—342. [6] S. Darlington: Synthesis of reactance 4-poles which produce prescribed insertion loss characteristics. J o u r n a l of Mathematics a n d Physics, X V I I I . évf. (1939), pp. 257— 353. [7] J. Zdunek : General design of ladder networks with arbitrarily distributed uniform losess between coils a n d capacitors. Proc. I E E , 110, F e b . 1963, pp. 295—302. [8] J. K. Skwirzynski: O n synthesis of filters. I E E E Trans., GT-18, J a n . 1971, pp. 152—163. [9] L . Marék, H. Müller, M. Tuero: Designing filters by the insertion loss method. B r o w n Boverl R e v . , 52, M a y / J u n e 1965, pp. 439—448. [10] C. Norek: Product method for the calculation of the effective loss L G filters. Proc. I n t . Symp. Network Theory, B e l g r á d é , Yugoslavia, Sept. 1968, pp. 353—365. [11] G. Szentirmai: F I L S I N — A generál purpose filter syn­ thesis program. Proc. I E E E , 65, Oct. 1977, pp. 1443—1458. [12] American National Standard Programming Language F O R T R A N , X3.9-1966. Programming Language F O R T R A N , I S O / R 1539. MSZ 7785/1-74 F O R T R A N programnyelv.

A l k a t r é s z g y á r t ó és Számítástechnika —

Szakán

a Zrínyi Miklós K a t o n a i A k a d é m i á n , v a l a m i n t

— a G y ő r i K ö z l e k e d é s i és Távközlési M ű s z a k i F ő ­ iskolán A p á l y á z a t o n mindazon h a l l g a t ó r é s z t vehet, a k i á l ­ l a m v i z s g á j á t legkésőbb^ 1979. o k t ó b e r 31-ig feles, j ó e r e d m é n n y e l leteszi, és d i p l o m a t e r v é t , illetve szak­ d o l g o z a t á t az Á l l a m i V i z s g á z t a t ó B i z o t t s á g a p á l y á ­ zatra alkalmasnak t a r t j a . A p á l y á z a t célja a j ó t a n u l m á n y i e r e d m é n y t e l é r t és a legjobb diplomatervet, illetve

szakdolgozatot k i ­

dolgozó végzős szakemberek megbecsülése és m u n k á ­ j u k külön jutalmazása. A p á l y á z a t r a az Á l l a m i V i z s g á z t a t ó B i z o t t s á g k ö z v e ­ t í t é s é v e l lehet jelentkezni. Pályadíjak:

a diplomaterv-pályázaton: I.

díj 1 5 0 0 , -

Ft

II.

díj 1 2 0 0 , -

Ft

III.

díj 1 0 0 0 , -

Ft

a szakdolgozat-pályázaton: I.

díj 1 2 0 0 , -

Ft

II.

díj 1 0 0 0 , -

Ft

díj

Ft

III.

800,-

A díjak odaítéléséről bíráló b i z o t t s á g d ö n t , amelynek e l n ö k é t és k é t t a g j á t a H T E , t o v á b b i k é t t a g j á t az iskola jelöli k i . A d í j a k a t az E g y e s ü l e t ü n n e p é l y e s

ülésén n y ú j t j á k á t a nyerteseknek. [13] H. J. Orchard, G. C. Temes: Filter design using transformA díjnyertesek a H T E rendezvényei keretében m u n ­ ed variables. I E E E T r a n s . , C T — 1 5 , Dec. 1968, pp. k á j u k r ó l e l ő a d á s t t a r t h a t n a k és t a n u l m á n y t jelen­ 385—408. tethetnek meg az E g y e s ü l e t t u d o m á n y o s f o l y ó i r a t á ­ [14] B. R. Smith, G. C. Temes: A n iterative a p p r ó x i m a t i o n ban, a H Í R A D Á S T E C H N I K Á - b a h . procedure for automatlc filter synthesis. I E E E T r a n s . , C T — 1 2 , March 1965, pp. 107—112. Dr. Házmán István [15] Herendi Miklós: Á l t a l á n o s p a r a m é t e r ű szűrők zárórészé­ nek k ö z e l í t é s e . Műszeripari K u t a t ó I n t é z e t K ö z l e m é n y e i , 16. sz., 1973 o k t ó b e r , pp. 17—27. [16] Miklós Herendi, Judit Horváth: Computer aided design of L C filters. Proc. Summer School on Circuit Theory 1974, Prague, 2—6 Sept. 1974, V o l . 2., pp. 230—234. [17] Géher Károly: Lineáris h á l ó z a t o k . M ű s z a k i K ö n y v k i a d ó , Budapest, 1975, [18] R. Saal, E. Ulbrich: O n the design of filters b y synthesis. I R E T r a n s . , C T — 5 , Dec. 1958, pp. 284—327. ]19] Herendi Miklós: A kontinuánsok és alkalmazásuk lánc­ kapcsolású hálózatok gépi számítására. Híradástechnika, X I X . évf., 1. sz., 1968 j a n u á r , pp. 2—9. [20] G . Szentirmai: Barid-pass matching filter i n the form of polynomial low-pass filter. I E E E Trans., GT-11, March 1964, pp. 177—178. [21] Herendi Miklós: Keskenysávú K u t a t á s i j e l e n t é s , Műszeripari december.

L G szűrők t e r v e z é s e . K u t a t ó I n t é z e t , 1975

a H T E Oktatási Bizottságának vezetője

A műszaki és gazdasági irányítás alapján szélesíteni kívánjuk háttéripari tevékenységünket. Ezen belül kistranszformátorok, mágnes- és egyéb tekercsek gyártására szakosodunk. TIPIZÁLT K I S T R ANSZFORMÁTOR AINK felhasználásával kapcsolatban készséggel állunk információval és tanácsadással rendelkezésükre. Felvilágosítással szolgálunk mind a hagyományos M, E l és MAM típusú, mind pedig a nyakba ültetett és a tekercselt vas­ magos transzformátorok területén. PUSKÁS T I V A D A R Műszer és Gépipari Szövetkezet 1388 Bp., Pf. 62. Tel.: 137-458.

237