Комплексной огибающей

Чтобы оценить и проанализировать достижения при создании микроэлектронной аппаратуры, нужно иметь средства измерения, методику и точку отсчета, образец для сравнения. Образцом для сравнения при оценке результатов комплексной миниатюризации микроэлектронной аппаратуры являются достижения полупроводниковой электроники — большие и сверхбольшие интегральные микросхемы со степенью интеграции 106—107 элементов на кристалле площадью 20—30 мм2 (см. § 2.1). Методикой, инструментом для оценок микроэлектронной аппаратуры является определение степени де-зинтеграци показывающей, насколько ухудшается основной показатель (степень интеграции БИС и СБИС) при установке их в аппаратуру (см. § 2.2).

чения качественных показателей необходим системный, комплексный, координированный подход к ее созданию на этапах проектирования, выбора элементной базы, разработки технологических процессов, выбора компоновочной схемы и конструкций функциональных узлов различного назначения. Если на каждом из этих этапов выполняются требования и обеспечивается стремление к использованию ИМС и БИС высокой степени интеграции, осуществляется переход от интеграции схем к интеграции аппаратуры, радиоэлектронных комплексов и систем, то это и будет означать осуществление принципа комплексной миниатюризации РЭА.

Более детально принцип комплексной миниатюризации можно сформулировать таким образом:

Требования комплексной миниатюризации сказались на конструкциях элементной базы МЭА, электромонтажа и функциональных ячеек. Основой МЭА являются бескорпусные полупроводниковые приборы и ИМС, микросборки, корпусные многовыводные БИС и СБИС. В конструкциях БИС, СБИС, БГИС и микросборок преобладает многоуровневая разводка. Многоуровневая разводка на многослойных печатных платах и многослойных керамических подложках используется и при создании функциональных ячеек.

сдерживающих процесс роста функциональной сложности, является увеличение числа соединений между элементами МЭА (ИМС, БИС, МСБ), функциональными ячейками, блоками и т. д. Эти соединения, занимая большие площади и объемы в МЭА, с одной стороны, снижают показатели комплексной миниатюризации МЭА, а с другой, — являясь потенциальными и наиболее вероятными носителями отказов, снижают надежность МЭА.

Решение старой проблемы «тирании количеств» соединений, вновь возникшей в условиях комплексной миниатюризации, основано на том,что при проектировании радиоэлектронных функциональных узлов и устройств стремятся сосредоточить максимально возможное число связей в пределах интегральных микросхем, снижая тем самым число соединений между микросхемами. Наибольший эффект получается от разработок и применения серий БИС и СБИС. Однако БИС И СБИС — узкоспециализированные устройства. Многообразие функций МЭА требует разработки и производства разнообразных БИС, что нерентабельно (см. книгу 3 серии). Это накладывает ограничения на решение проблемы минимизации числа соединений указанным путем. В этом плане большими возможностями, обладают устройства функциональной электроники.

щего времени направлены на реализацию идей комплексной миниатюризации в области космических и авиационных радиоэлектронных систем, систем научного и промышленного назначения. В ближайшие годы предстоит решить аналогичные задачи для создания радиоэлектронных комплексов в станкостроении, автомобилестроении, сельскохозяйственном и транспортном машиностроении. Уже практически просматриваются перспективы создания радиоэлектронных систем и комплексов бытового назначения.

Достигнутые на сегодня результаты комплексной миниатюризации МЭА обусловлены прежде всего достижениями в проектировании и технологии производства интегральных микросхем. Внедрение в производство полупроводниковых ИМС идей и методов субмикронной технологии (электронно-, рентгено- и ионно-лучевая литография, ионное легирование, сухие процессы травления, технология бездефектного кристалла, эпитаксия из ионных пучков), позволяющих воспроизводимо получать минимальные размеры областей полупроводниковых структур на уровне долей микрометра, даст возможность достигнуть степени интеграции 10В—107 элементов на кристалл. Это означает, что в одном полупроводниковом кристалле можно разместить достаточно сложное микроэлектронное устройство ( 2.1), функционально законченное, пригодное к автономной эксплуатации, например однокристальную ЭВМ.

Разрабатывается проект системы электропитания на основе комплексной миниатюризации, при которой источник вторичного питания проектируется не после разработки спецаппаратуры, как было до настоящего времени, а одновременно с ней.

Недостатком существующей конструкторской иерархии является уменьшение плотности компоновки из-за потерь объемов при корпуси-ровании ИС, малая эффективность использования объема узлов с унифицированным печатными платами, наличие разъемов и узлов механического крепления. Дальнейшее совершенствование'конструкций РЭА, в том числе и увеличение плотности компоновки, возможно при реализации комплексной миниатюризации, в первую очередь, увеличением доли микроэлектронных узлов в конструкции РЭА и переходе от интеграции узлов к интеграции комплексов.

Книга посвящена конструкторскому обеспечению эффективности производства и качества радиоэлектронной аппаратуры на основе эксплуатационных требований, комплексной миниатюризации и стандартизации. Детально обсуждены вопросы конструирования сборочных единиц низших и высших уровней. Приведена оценка качества конструкции по показателям.

Найдите выражение для комплексной огибающей U/(t) данного колебания.

Положив, что опорная частота сигнала равна несущей частоте со, получите выражение для комплексной огибающей Us(t), синфазной As(t) и квадратурной Bs(t) амплитуд сигнала. Докажите, что частота сигнала a>s(t) =co+/n Q cos Q t.

5.11 (P). Найдите комплексную огибающую гармонического сигнала s(t)=U0 sinco0/, —oo
Получите выражение комплексной огибающей Us(t) данного сигнала, полагая, что опорная частота равна соо. Найдите спектральную плотность S(co) сигнала s(t).

9.20 (Р). Однокаскадный усилитель малых высокочастотных колебаний имеет частотно-избирательную систему в виде простого колебательного контура. Параметры усилителя Крез, Юреэ и тк считаются заданными. На вход устройства подано колебание мвх(0— °^Х Хсоз[(юрез-т-б(й)<] -a(t), имеющее линейно нарастающую во времени физическую огибающую и частоту заполнения, которая на величину бсо превышает частоту «рез- Найдите выражение комплексной огибающей

Спектральная плотность комплексной огибающей

где V (t) — функция, называемая комплексной огибающей, которая изменяется во времени гораздо медленнее, чем гармоническое колебание частоты со0. В общем случае функция U(t) принимает комплексные значения и поэтому не является обычным физическим сигналом. Но это свойство не мешает рассматривать ее спектральным методом. Положим,, что GBx(co) — спектральная плотность комплексной огибающей. Установим связь между функциями Овх(<о) и FBX(CO). С учетом (7.5)

Чтобы восстановить сигнал на выходе системы, следует выражения (7.8) и (7.9) подставить в интеграл Фурье (7.2), учтя связь между спектром входного сигнала и спектром его комплексной огибающей, выраженную в формуле (7.6). Выполнив эту процедуру, имеем !

Так как рассматриваемое колебание узкополосно, то спектральная плотность комплексной огибающей на входе линии концентрируется в узкой полосе частот вблизи нуля. Поэтому можно приближенно распространить интегрирование в (7.11) на весь бесконечный интервал частот. Далее, оба интеграла в (7.11) по отношению друг к другу являются комплексно-сопряженными, так что

является комплексной огибающей выходного сигнала. При справедливости сделанных ограничений'функция ?7Вых в точности повторяет комплексную огибающую на входе ?7рх, будучи однако смещенной во времени в сторону запаздывания на величину

при О«:о)0 составить выражение для огибающей амплитуд, полной мгновенной фазы, средней частоты, начальной фазы и комплексной огибающей амплитуд.