Моделирование параллельного нониусного цифроаналогового преобразователя первого типа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цифроаналоговые преобразователи широко и эффективно используются в радиоэлектронной аппаратуре различного назначения, когда необходимо преобразование цифрового кода управления в аналоговый параметр – ток или напряжение. Их используют, в том числе, и в цифроаналоговых синтезаторах частоты для получения требуемой формы огибающей синтезируемого сигнала. В настоящее время основными проблемами при построении прецизионных и (или) быстродействующих цифроаналоговых преобразователей являются технологические ограничения производства, а именно – конечная точность реализации аналоговых элементов. Поэтому актуален структурный метод преодоления технологических ограничений. Цель настоящей работы заключается в проведении сравнительного анализа классических методов цифроаналогового преобразования на основе матрицы R-2R и в обосновании нового подхода к идеологии цифроаналогового преобразования и построению цифроаналоговых преобразователей повышенной точности и (или) быстродействия. Решение проблемы заключается в увеличении числа опорных сигналов на входах парциальных цифроаналоговых преобразователей при безусловном обеспечении их жесткого дробно-кратного (нониусного) соотношения. При этом сопряжение нониусных шкал необходимо производить в одной точке и на постоянном токе. Точность сопряжения шкал должна соответствовать конечной точности цифроаналогового преобразования.Новизна и оригинальность предлагаемого метода подтверждена теоретическими расчетами, структурным и схемотехническим моделированием, натурным моделированием, а также патентами России и США. Возможность практической реализации новой структуры цифроаналогового преобразователя подтверждена схемотехническим моделированием с помощью пакета Microcap12 и натурным макетированием, которые подтвердили корректность предлагаемого метода.Предлагаемое решение позволяет обойти технологические ограничения на потенциально достижимую точность преобразования при производстве микросхем ЦАП и обеспечивает качественно новые возможности техники цифроаналогового преобразования.

Об авторах

Ю. А. Никитин

Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича

Email: nikitin.ua@sut.ru

Список литературы

  1. Никитин Ю.А. Теория цифроаналогового синтеза частот с помощью конечных автоматов. СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, 2024. 342 с.
  2. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: справочник. Пер. с нем. М.: Мир, 1982. 512 с.
  3. Потоцкий А.П., Сафьянников Н.М., Смолов В.Б., Угрюмов Е.П. Преобразователь код-аналог. Патент на изобретение СССР № 1508347 А1 от 08.12.1986. Опубл. 20.03.1999.
  4. Смолов В.Б., Угрюмов Е.П., Герасимов И.В., Рачев Б.Д., Фархи О.А. Элемент с цифро-управляемой проводимостью. Патент на изобретение СССР № 1182543 А1 от 26.04.1984. Опубл. 30.09.1985.
  5. Федорков Б.Г., Телец В.П. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. М.: Энергомашиздат, 1990. 320 с.
  6. Смолов В.Б. Функциональные преобразователи информации. Л.: ЭНЕРГОИЗДАТ, 1981. 247 с.
  7. Марцинкявичус А.-Й. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров. М.: Радио и связь, 1988. 224 с.
  8. Смолов В.Б. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи информации. Л.: Энергия, 1976. 336 с.
  9. Смолов В.Б. Функциональные преобразователи информации. Л.: Энергоиздат, 1981. 248 с.
  10. Никитин Ю.А. Способ нониусного цифроаналогового преобразования. Патент на изобретение RU 2703228 C1 от 18.03.2019. Опубл. 15.10.2019. EDN: VEPXBS
  11. Nikitin Y.A. Method of vernier digital-to-analog conversion. Patent USA, no. 11,689,212 B2, 23.06.2022.
  12. Никитин Ю.А. Способ нониусного цифроаналогового преобразования. Патент на изобретение RU 2726911 C1 от 02.07.2019. Опубл. 16.07.2020. EDN:NXAXDF
  13. Nikitin Y.A. Method of vernier digital-to-analog conversion. Patent USA, no. 11,736,117 B2, 10.11.2022.
  14. Никитин Ю.А. Построение многоразрядного параллельного цифроаналогового преобразователя // IX Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании» (Санкт-Петербург, Российская Федерация, 26–27 февраля 2020 г.). СПб.: СПбГУТ, 2020. Т. 3. С. 476–480. EDN:WOOEOQ
  15. Гуревич И.Н., Никитин Ю.А. Цифровой синтезатор частот. Патент на изобретение СССР 1737698 от 09.07.90. Опубл. в БИ №20 1992. МКИ H 03 B 19/00
  16. Никитин Ю.А. Цифроаналоговый синтез частот. Теория и схемотехника. СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, 2018. 367 с. EDN:YNTBQL
  17. Никитин Ю.А. Анализ механизмов образования помех на выходе многоуровневого конечного автомата // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2017. № 3. С. 52–59. EDN:YZBFBN

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».