Введение

1. Общие понятия о системах управления

• 1.1. Предмет изучения (15мин.)
• 1.2. Элементная база СУЛИ (15мин.)
• 1.3. Системный подход к решению задачи управления (44мин.)
• 1.4. Примеры замкнутых СУЛИ (58мин.)
• 1.5. Примеры элементов СУЛИ (44мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Общие понятия о системах управления (16мин.)

2. Электронная техника для СУЛИ

• 2.1. Типовые транзисторные каскады, применяемые в аналоговых интегральных микросхемах (88мин.)
• 2.2. Аналоговые интегральные микросхемы (15мин.)
• 2.3. Операционный усилитель (29мин.)
• 2.4. Основные параметры операционных усилителей (29мин.)
• 2.5. Классификация операционных усилителей (15мин.)
• 2.6. Классификация ОУ по зарубежным справочникам (29мин.)
• 2.7. Операционный усилитель как замкнутая система (29мин.)
• 2.8. ИУ на основе дифференциального усилителя (15мин.)
• 2.9. ИУ на двух и более усилителях (29мин.)
• 2.10. Интегральные ИУ (15мин.)
• 2.11. Суммирование и вычитание сигналов (15мин.)
• 2.12. Согласование усилителей с нагрузкой (15мин.)
• 2.13. Улучшение эксплуатационных параметров операционных усилителей (44мин.)
• Вопросы для самопроверки (29мин.)
• Тест:  Электронная техника для СУЛИ (20мин.)

3. Проектирование активных фильтров

• 3.1. Общие сведения (44мин.)
• 3.2. Фильтр низких частот второго порядка (15мин.)
• 3.3. Фильтр высоких частот второго порядка (15мин.)
• 3.4. Фильтр низких частот третьего порядка (29мин.)
• 3.5. Фильтр высоких частот третьего порядка (15мин.)
• 3.6. Объединение структур в фильтры высших порядков (29мин.)
• 3.7. Фазосдвигающий фильтр (15мин.)
• 3.8. Пассивные фильтры (29мин.)
• 3.9. Правила объединения структур Рауха (44мин.)
• 3.10. О фильтрах Саллена - Ки (29мин.)
• 3.11. Современные методы решения задач фильтрации (15мин.)
• 3.12. Дополнительные соображения к выбору вида фильтра (15мин.)
• 3.13. Пример расчета полосового фильтра третьего порядка для АПЧ по третьей гармонике (44мин.)
• 3.14. Заключение к методике расчета фильтров (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (29мин.)
• Тест:  Проектирование активных фильтров (18мин.)

4. Проектирование радиоэлектронных узлов СУЛИ

• 4.1. Разработка функциональной схемы (58мин.)
• 4.2. Проектирование функциональных элементов на основе операционных усилителей (29мин.)
• 4.3. Компараторы (146мин.)
• 4.4. Триггеры Шмитта (29мин.)
• 4.5. Электронные ключи и коммутаторы (73мин.)
• 4.6. Умножители аналоговых сигналов (58мин.)
• 4.7. Устройства выборки-хранения (146мин.)
• 4.8. Источники опорных напряжений (58мин.)
• 4.9. Таймеры и генераторы, управляемые напряжением (29мин.)
• 4.10. Преобразователи частота - напряжение (15мин.)
• 4.11. Преобразователи частота - код (15мин.)
• 4.12. Регистрация мощности излучения (29мин.)
• Вопросы для самопроверки (29мин.)
• Тест:  Проектирование радиоэлектронных узлов СУЛИ (16мин.)

5. Цифроаналоговые преобразователи

• 5.1. Принцип действия и основные типы ЦАП (29мин.)
• 5.2. Основные характеристики ЦАП (146мин.)
• Вопросы для самопроверки (29мин.)
• Тест:  Цифроаналоговые преобразователи (16мин.)

6. Аналого-цифровые преобразователи

• 6.1. Принцип действия и основные типы АЦП (73мин.)
• 6.2. Достоинства и недостатки различных АЦП (15мин.)
• 6.3. Моделирование работы АЦП (15мин.)
• 6.4. Теорема Котельникова применительно к дискретизации сигналов (58мин.)
• 6.5. Исследование фактической работы условий теоремы Котельникова путем моделирования (292мин.)
• 6.6. Обсуждение и выводы (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Аналого-цифровые преобразователи (16мин.)

7. О применении коммутации АЦП

• 7.1. Причины использования коммутации АЦП и основные схемы (29мин.)
• 7.2. Модельная демонстрация нецелесообразности коммутации сигма-дельта АЦП (44мин.)
• 7.3. Простейшая структурная схема АЦП (29мин.)
• 7.4. Схема с одним или несколькими УВХ (29мин.)
• 7.5. Схема без УВХ (29мин.)
• 7.6. Многоканальная схема без коммутации (15мин.)
• 7.7. Моделирование работы АЦП без коммутации (29мин.)
• 7.8. Моделирование работы АЦП с коммутацией (117мин.)
• 7.9. Ненадежный способ уменьшения ошибки преобразования при использовании схемы с коммутацией (15мин.)
• 7.10. Надежный метод снижения погрешности многоканального АЦП с коммутацией (58мин.)
• 7.11. Обсуждение и выводы (29мин.)
• 7.12. Некоторые зарубежные АЦП (73мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  О применении коммутации АЦП (16мин.)

8. Подсистемы стабилизации

• 8.1. Стабилизация мощности излучения (29мин.)
• 8.2. Стабилизация частоты излучения (73мин.)
• 8.3. Фазовая автоподстройка частоты (15мин.)
• 8.4. Стабилизация температуры (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (29мин.)
• Тест:  Подсистемы стабилизации (16мин.)

9. Обеспечение устойчивости и заданных динамических свойств СУЛИ

• 9.1. Причины неустойчивости замкнутых систем (29мин.)
• 9.2. Обеспечение устойчивости замкнутых систем (44мин.)
• 9.3. Особенности систем высшей точности (29мин.)
• 9.4. Формулирование требований к низкочастотной части АЧХ (15мин.)
• 9.5. Синтез НЧ-части АЧХ (44мин.)
• 9.6. Анализ погрешности СУЛИ (44мин.)
• 9.7. Аппаратная реализация регулятора (15мин.)
• 9.8. Эмпирическая настройка регуляторов (58мин.)
• Вопросы для самопроверки (29мин.)
• Тест:  Обеспечение устойчивости и заданных динамических свойств СУЛИ (18мин.)

10. Синхронное детектирование и настройка лазера на экстремум поглощения

• 10.1. Основы метода синхронного детектирования (44мин.)
• 10.2. Применение метода СД для компенсации дрейфа усилителя (15мин.)
• 10.3. СД с умножением на прямоугольный сигнал (15мин.)
• 10.4. Настройка лазера на экстремум поглощения (пропускания, люминесценции) эталона (29мин.)
• 10.5. Применение СД для стабилизации He-Ne-лазера по линиям СН4 (44мин.)
• 10.6. Настройка фазосдвигающего фильтра в системе АПЧ (15мин.)
• 10.7. Совершенствование синхронных детекторов для АПЧ (15мин.)
• 10.8. Интегральные СД (44мин.)
• 10.9. Двойной балансный модулятор (15мин.)
• 10.10. Интегральные аналоговые умножители (15мин.)
• 10.11. Численное моделирование работы синхронного детектора и системы АПЧ (146мин.)
• Вопросы для самопроверки (29мин.)
• Тест:  Синхронное детектирование и настройка лазера на экстремум поглощения (16мин.)

11. Электронная часть прецизионной АПЧ

• 11.1. Функциональная схема системы АПЧ (29мин.)
• 11.2. Генератор сигнала девиации 15 кГц (15мин.)
• 11.3. Синхронный детектор (15мин.)
• 11.4. Блок регуляторов (15мин.)
• 11.5. Усилитель медленного канала (15мин.)
• 11.6. Усилитель быстрого канала (15мин.)
• 11.7. Расчет параметров настройки корректирующих усилителей (58мин.)
• 11.8. Расчет регулятора методом численной оптимизации (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Электронная часть прецизионной АПЧ (16мин.)

12. Детектирование приращений фазы и системы ФАПЧ

• 12.1. Фазовые детекторы на умножителях сигналов (44мин.)
• 12.2. Фазовый детектор импульсного типа (58мин.)
• 12.3. Свойства разных систем ФАПЧ при использовании разных фазовых детекторов (15мин.)
• 12.4. Коррекция и усиление сигнала в системах фазовой автоподстройки частоты (29мин.)
• 12.5. Принципиальные схемы отдельных узлов системы (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Детектирование приращений фазы и системы ФАПЧ (16мин.)

13. Системы фазовой автоподстройки частоты

• 13.1. Особенности прецизионных ФАПЧ для ЭСУЛИ (29мин.)
• 13.2. Выбор фазового детектора (15мин.)
• 13.3. Особенности модуляторов частоты (15мин.)
• 13.4. Синтез регулятора (29мин.)
• 13.5. Высоковольтные усилители и "некратный наклон" АЧХ (29мин.)
• 13.6. Настройка системы (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Системы фазовой автоподстройки частоты (16мин.)

14. Спектрометр сверхточного разрешения

• 14.1. Назначение и функциональная схема спектрометра (29мин.)
• 14.2. Функциональная схема системы АПЧ по сверхтонкой структуре (29мин.)
• 14.3. Расчет регулятора для АПЧ (29мин.)
• 14.4. Расчет влияния дрейфа СД на точность АПЧ (15мин.)
• 14.5. Различие режимов спектрометра и стандарта частоты (29мин.)
• 14.6. Пути повышения точности системы (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Спектрометр сверхточного разрешения (16мин.)

15. Прецизионные измерения частоты

• 15.1. Счетный метод измерения частот сигналов (29мин.)
• 15.2. Устранение "мертвого времени" частотомера (15мин.)
• 15.3. Источники погрешности частотомеров (44мин.)
• 15.4. Методы повышения точности частотомеров (15мин.)
• 15.5. Измерение нестабильности частоты лазерного репера (29мин.)
• 15.6. Простой частотомер без "мертвого времени" (29мин.)
• 15.7. Повышение разрешающей способности частотомера (44мин.)
• 15.8. Многоканальные частотомеры (29мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Прецизионные измерения частоты (16мин.)

16. Оценка стабильности частотных стандартов

• 16.1. Дисперсия Аллена (44мин.)
• 16.2. Понятие аналитического сигнала, его частоты и фазы (29мин.)
• 16.3. Прогноз поведения функции Аллена при уменьшении измерительного интервала (29мин.)
• 16.4. Традиционная схема измерения (15мин.)
• 16.5. Вычисление одного отсчета дисперсии Аллена (44мин.)
• 16.6. Вычисление множества отсчетов дисперсии Аллена (15мин.)
• 16.7. Поведение оценки функции Аллена при уменьшении интервала (15мин.)
• 16.8. Поведение оценки функции Аллена при увеличении интервала (29мин.)
• 16.9. Другой способ выявления влияния периодической помехи на оценку функции Аллена (15мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Оценка стабильности частотных стандартов (16мин.)

17. Прецизионное измерение фазовых приращений

• 17.1. Задача измерения разности фаз в лазерной интерферометрии (15мин.)
• 17.2. Теоретические основы метода (29мин.)
• 17.3. Дополнительное повышение точности (44мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Прецизионное измерение фазовых приращений (16мин.)

18. Модификация фазометра и моделирование его работы

• 18.1. Важнейшие преимущества метода с использованием аналитического сигнала перед счетным способом (15мин.)
• 18.2. Преобразование сигнала на АЦП с получением разностной частоты (73мин.)
• 18.3. Компенсация шумов и приведение к единому моменту отсчета (44мин.)
• 18.4. Необходимость и возможность получения пары сигналов: когерентного и квадратурного (44мин.)
• 18.5. Эффективное подавление амплитудной модуляции (29мин.)
• 18.6. Аппаратная часть фазометра (44мин.)
• 18.7. Соотношения для приведения отсчетов к единой шкале времени (29мин.)
• 18.8. Реализация фазометра (15мин.)
• 18.9. Модельное исследование соотношений для привязки к единой шкале времени (88мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Модификация фазометра и моделирование его работы (16мин.)

19. Применение полупроводниковых лазеров в лазерных системах

• 19.1. Основные проблемы применения полупроводниковых лазеров (29мин.)
• 19.2. Основные причины сгорания полупроводникового лазера (15мин.)
• 19.3. Методика обращения с диодными лазерами (73мин.)
• 19.4. Выдержки из типовой "Инструкции разработчика и пользователя полупроводникового лазера" (29мин.)
• 19.5. Некоторые ошибочные представления о диодном лазере (15мин.)
• 19.6. Схемы стабилизации мощности излучения (29мин.)
• 19.7. Анализ элементной базы (44мин.)
• 19.8. Анализ схемных решений (15мин.)
• 19.9. Пример схемы стабилизации тока для полупроводникового лазера с заземленным катодом (44мин.)
• 19.10. Прецизионный источник тока для диодного лазера (15мин.)
• 19.11. Совместная стабилизация тока и температуры (15мин.)
• 19.12. Системы термостабилизации и методы повышения их точности (117мин.)
• 19.13. Прецизионная микропроцессорная система термостабилизации (44мин.)
• 19.14. Конструкция механико-оптической части (15мин.)
• 19.15. Исследование помех в цепи лазерного диода (58мин.)
• 19.16. Опасность включения и отключения токового шунта полупроводникового лазера при ненулевом токе (44мин.)
• 19.17. Опасность, создаваемая лампой дневного света (29мин.)
• 19.18. Исследование наводки на кабель питания током полупроводникового лазера (29мин.)
• 19.19. Наводки на укороченный кабель (29мин.)
• 19.20. Исследование шумов тока в импульсном источнике (73мин.)
• Вопросы для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Применение полупроводниковых лазеров в лазерных системах (16мин.)

Заключение

Библиографический список

Новые издания по дисциплине "Системы автоматического управления" и смежным дисциплинам

Завершение курса

• Тест:  Итоговое тестирование (60мин.)