Бойко О. В. Методи та засоби підвищення точності циклічних АЦП на основі вагової надлишковості

Об'єкт дослідження - процес функціонування циклічних АЦП із ваговою надлишковістю, метою роботи є підвищення точності циклічних АЦП за рахунок використання вагової надлишковості ; використані методи теорії побудови АЦП і ЦАП із ваговою надлишковістю для аналізу можливості забезпечення проведення процедури цифрового самокалібрування для циклічних АЦП; теоретичних основ електричних схем для дослідження аналогових вузлів АЦП; теорії похибок, а також теорії ймовірності та математичної статистики для розробки моделей статичних похибок перетворення до і після самокалібрування; теорії цифрових автоматів для синтезу схем керування та обчислення результату перетворення; теорії об'єктно-орієнтованого програмування для комп'ютерного моделювання процедури самокалібрування циклічного АЦП із ваговою надлишковістю, а також здійснення аналізу отриманих результатів ; теоретичні результати - вперше запропоновано метод самокалібрування циклічних АЦП із ваговою надлишковістю за аналізом характеристики вхід-вихід АЦП, що дозволило підвищити точність перетворювача; вперше запропоновано метод побудови циклічного АЦП із ваговою надлишковістю шляхом введення структурної надлишковості у вигляді калібрувального АЦП малої роздільної здатності та генератора калібрувальних сигналів у базову структуру, що дозволило підвищити точність перетворення; набув подальшого розвитку метод аналізу характеристики вхід-вихід АЦП із ваговою надлишковістю, який, на відміну від існуючого дозволив визначити зони заборонених кодових комбінацій, що дало змогу розрахувати робоче значення основи системи числення перетворювача; отримала подальшого розвитку узагальнена математична модель статичних похибок циклічного АЦП, в якій, на відміну від існуючої, визначено зв'язок між первинними похибками окремих елементів перетворювача та характеристикою вхід-вихід АЦП, що дозволило систематизувати статичні похибки та запропонувати шляхи їх зменшення. Практичні результати - за результатами досліджень розроблено ряд практичних рішень, захищених патентами України, зокрема, рекомендації щодо проектування вузлів аналогової частини циклічного АЦП із ваговою надлишковістю, програмне забезпечення для моделювання процесу самокалібрування циклічного АЦП із ваговою надлишковістю; розроблено алгоритми калібрування циклічних АЦП із ваговою надлишковістю та запропоновано структурну схему циклічного АЦП із ваговою надлишковістю, що включає калібрувальний АЦП. Ступінь впровадження - результати роботи впроваджено у Інституті електроніки та зв'язку Української академії наук та у навчальний процес Вінницького національного технічного університету. Сфера (галузь) використання - комп'ютерні системи, високоточні інформаційно-вимірювальні системи, багаторозрядні аналого-цифрові системи.