Уперше запропоновано метод підвишення продуктивності багаторозрядних аналого-цифрових перетворювачів (АЦП) послідовного наближення з ваговою надлишковістю шляхом підвищення швидкодії за збереження роздільної здатності за рахунок застосування змінних тривалостей тактів прискореного порозрядного врівноваження (ППВ) й автоматичного регулювання чутливості операції порівняння аналогових сигналів, що дозволяє скоротити загальний час перетворення. Удосконалено математичні моделі статистичних і динамічних похибок ППВ з ваговою надлишковістю на основі рівнянь балансу, під час складання яких враховано використання операції порівняння з регульованою чутливістю. Удосконалено математичну модель перехідних процесів операції порівняння за прискореного порозрядного аналого-цифрового перетворення з ваговою надлишковістю, у якій враховано змінення чутливості схеми порівняння під час врівноваження.

  Скачати повний текст

Наведено результати подальшого дослідження у галузі розробки аналого-цифрових перетворювачів (АЦП). Вдосконалено принципи побудови високоточних швидкодіючих АЦП із перерозподілом заряду. Показано, що характеристики АЦП із перерозподілом заряду можна покращити за рахунок використання інформаційної надлишковості у вигляді надлишкових позиційних систем числення (НПСЧ). Розроблено методи зменшення похибок аналого-цифрового перетворення в АЦП із перерозподілом заряду шляхом введення інформаційної надлишковості. Запропоновано методи зменшення підсумкової методичної похибки, обумовленої процесом самокалібрування ваги розрядів. Проведено дослідження динамічних параметрів АЦП із перерозподілом заряду. Визначено умови, за яких тривалий триекспоненційний перехідний процес вироджується у швидкий одноекспоненційний з незмінною постійною часу на всіх кроках врівноваження. Запропоновано спосіб підвищення швидкості аналого-цифрового перетворення, який базується на значному скороченні довжини такту врівноваження на старших розрядах.

  Скачати повний текст

Розроблено методи забезпечення відмовостійкості багаторозрядних цифроаналогових і аналого-цифрових перетворювачів (ЦАП і АЦП) порозрядного кодування з ваговою надлишковістю (ВН). Запропоновано метод підтримання відмовостійкості багаторозрядних ПФІ з ВН на основі цифрового самокалібрування ваг розрядів і характеристики перетворення з виконанням багаторазових розгорток і подальшим осередненням одержаних результатів. Описано аналітичні вирази для оцінювання міжкалібрувального інтервалу, що допомагає підтримувати відмовостійкість роботи даних пристроїв протягом всього циклу експлуатації. Визначено співвідношення для оцінювання ефективності процедур самокалібрування, доцільність використання різних процедур під час проектування багаторозрядних ПФІ. Доведено, що характеристика квантування ПФІ на основі систем числення з ВН з природним базисом - нерівномірна, крок квантування - багатозначний. Встановлено, що набір кроків квантування обмежений і залежить від основи системи числення, що допомагає враховувати похибки квантування за оцінювання загальної похибки ПФІ.

  Скачати повний текст

Запропоновано використовувати вагову надлишковість для підвищення точності конвеєрного аналого-цифрового (АЦ) перетворення за умов застосування в пристроях, що розробляються, низькочастотної елементної бази. Вдосконалено метод формування нерозривної передатної характеристики конвеєрного АЦ-перетворення, який базується на використанні вагової надлишковості у вигляді надлишкових позиційних систем числення. Вдосконалено математичні моделі статичних похибок високопродуктивних конвеєрних аналого-цифрових перетворювачів (АЦП) із ваговою надлишковістю, на підставі їх аналізу визначено шляхи підвищення точності перетворення. Розвинуто методи калібрування ваг розрядів високопродуктивних конвеєрних АЦП з ваговою надлишковістю на низькоточних аналогових вузлах за стратегією "знизу-догори" і "всі одразу", що дозволяють підвищити точність перетворення у порівнянні з первинною точністю елементної бази без фізичного впливу на параметри аналогових вузлів та без зменшення швидкості АЦ-врівноваження. Розроблено методи побудови високопродуктивних високоточних конвеєрних АЦП з ваговою надлишковістю на низькоточних аналогових вузлах з використанням методів самокалібрування ваг розрядів за рахунок вагової надлишковості. Оцінено ефективність введення вагової надлишковості у високоточні високопродуктивні самокалібровані конвеєрні АЦП зі зниженими вимогами щодо первинних похибок елементної бази.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему створення цифрових регуляторів для систем телекомунікацій на базі найбільш перспективного методу цифрового регулювання з функціональним перетворенням команд управління. Розроблено алгоритм масштабування телекомунікаційних мереж, які дозволяють довести подібні функціональні перетворення до рівня структурних електричних схем. Обгрунтовано методи моделювання цифрових регуляторів як пристроїв управління імпульсними потоками, що дозволяють вирішити технічні суперечності між вимогами до швидкодії та точністю регулювання. Доведено, що метод "поодинокого накопичення" у процесі регулювання коефіцієнта передачі в телекомунікаційних пристроях дозволяє запобігти різким скидам режиму регулювання за умов цифрового управління, що допомагає здійснити автоматичне регулювання чутливості та потужності в каналах зв'язку в межах вибраного динамічного діапазону з самотестуванням на безвідмовну роботу регуляторів. Надано рекомендації щодо практичного використання розроблених пропозицій та рішень.

  Скачати повний текст

Розроблено новий напрям логарифмічного аналого-цифрового перетворення (ЛАЦП), а саме - на комутованих конденсаторах. Запропоновано нові принципи та методи, розвинуто теоретичні засади, доведено нову теорему про еквівалентність лінійних електростатичних систем. Створено математичні моделі та нові структури ЛАЦП, які суттєво перевершують за точністю та швидкодією відомі ЛАЦП, не відрізняються за цими характеристиками від лінійних аналого-цифрових перетворювачів, але у значному ступені переважають їх за функціональними можливостями. На базі запропонованих принципів реалізовано методи логарифмічного аналого-цифрового перетворення: зчитування, порозрядний, рекурентний та зі зміною основного логарифму.

  Скачати повний текст

Розвинуто порозрядний та рекурентний методи логарифмічного аналого-цифрового перетворення (ЛАЦП) на комутованих конденсаторах. Виявлено джерела похибок і встановлено, що вплив на процес перетворення неідеальності елементів проявляється в основному через ефекти проникнення напруги управління ключами та передачі паразитного заряду заслонів ключів, а також через струми витікання. Запропоновано математичні моделі похибок порозрядних ЛАЦП з накопиченням заряду, які дозволяють аналітично оцінити точність порозрядних ЛАЦП. Розроблено ряд структурних, функціональних і принципових схем порозрядних і рекурентних ЛАЦП з покращеними метрологічними характеристиками.

  Скачати повний текст

Запропоновано метод обчислення та відтворення у технічних пристроях ступінчастих функцій одного класу з цілочисловою формою зображення аргументу, оптимальний з точки зору точності та часу обчислення. На основі запропонованого методу для прикладу розроблено математичні, операторні, структурно-функціональні моделі та алгоритми функціонування ступінчатих апроксиматорів для обчислення та відтворення дробово-ірраціональних, дробово-раціональних, ступеневих та гіперболічних функцій; цифрових пристроїв, виконуючих арифметичні дії над частотно-імпульсними сигналами, і багатофазових генераторів імпульсів. Наведена оцінка похибок запропонованих технічних рішень, частотних можливостей та надана інженерна методика їх розрахунку.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення точності та швидкодії аналого-цифрових перетворювачів (АЦП) послідовного наближення на базі конденсаторного цифро-аналогового перетворювача (ЦАП) з ваговою надлишковістю та на основі використання матриць драбинкового типу і цифрового самокалібрування ваг розрядів. Розроблено нові математичні моделі статичних похибок АЦП з перерозподілом заряду на основі ЦАП даного типу, визначено основні джерела появи похибок та шляхи їх зменшення, а також межу між "неточними" і "точними" розрядами самокаліброваного АЦП залежно від структури конденсаторної матриці, інструментальної похибки виготовлення конденсаторів та робочої системи числення. Отримано нові математичні співвідношення для розрахунку постійної часу перехідного процесу на вході компаратора за використання конденсаторних матриць вагового, драбинкового та комбінованого типів, описано структуру даної матриці, за якої мінімізується постійна часу перехідних процесів. Досліджено вплив інструментальних похибок окремих компонентів зазначеної матриці на точність формування вихідної напруги конденсаторним ЦАП, оцінено сумарну похибку перетворювача та визначено шляхи її зменшення. Розроблено нові структурні схеми та вдосконалено методи цифрового самокалібрування ваг розрядів АЦП з перерозподілом заряду, які зменшують методичну похибку калібрування. Наведено практичні рекомендації щодо схемотехнічного проектування аналогових вузлів самокаліброваних АЦП поророзрядного врівноваження з перерозподілом заряду, зокрема підсилювача постійного струму, буферного елементу.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові основи створення оптоелектронних акустооптичних цифро-аналогових перетворювачів, розвинуто гіпотезу просторово-часового інтегрування в області акустооптичної взаємодії (АОВ) скінченних розмірів. Запропоновано математичну та функціональну моделі процесу просторово-часового інтегрування в акустооптичному середовищі у випадку дискретного подання акустичного й оптичного сигналів. Проведено моделювання взаємодії акустичного та світлового імпульсів з використанням векторного методу скінченних елементів у часовій області. Проведено експериментальне дослідження процесу модуляції в АОВ для різних фазових кутів між акустичними хвильовими пакетами та світловими імпульсами. Запропоновано структуру оптоелектронного акустооптичного цифро-аналогового перетворювача з високою роздільною здатністю. Проведено експериментальне дослідження реалізації з розрядно-цифровим кодуванням інформації.

  Скачати повний текст