ФІГАС А. С. Система цифрової реєстрації з високолінійним відтворенням аналогових сигналів на базі надлишкових АЦП і ЦАП

Дисертаційна робота: 157 с., 3 табл., 61 рис., 111 джерел Дисертаційна робота здійснювалося здобувачем протягом 2017-2021 рр. відповідно до наукового напрямку кафедри обчислювальної техніки Вінниць¬кого національного технічного університету, зокрема, під час виконання нау¬ково-дослідної роботи «Високопродуктивні багатоканальні аналого-цифрові самокалібровані системи моніторингу й синхронного опрацювання низькочас¬тотних сигналів» № держ. реєстрації 0120U002205 (1.01.2020 – 31.12.2022 рр.). Метою дисертаційної роботи є підвищення лінійності характеристики відтворення у системах цифрової реєстрації аналогових сигналів на базі АЦП і ЦАП із ваговою надлишковістю. Об’єкт дослідження – процес формування високолінійної характе¬ристики відтворення аналогових сигналів у СЦР. Предмет дослідження – розроблення методів підвищення лінійності від¬тво¬рення аналогових сигналів у СЦР на базі АЦП і ЦАП із ваговою надлишко¬вістю. У дисертаційній роботі поставлено і вирішено актуальну задачу підвищення лінійності характеристики відтворення у системах цифрової реєстрації аналогових сигналів на базі АЦП і ЦАП із ваговою надлишковістю. Основним науковим ре¬зуль¬татом є створення методів підвищення лінійності характеристики відтво¬рення систем цифрової реєстрації аналогових сигналів шляхом застосування АЦП і ЦАП із ваговою надлишковістю, а саме: уперше запропоновано метод побудови системи цифрової реєстрації із підвищеною лінійністю характеристики відтворення аналогових сигналів на ба¬зі АЦП прискореного порозрядного врівноваження із ваговою надлишковістю; удосконалено:  метод створення струмового ЦАП на неточних елементах, що, на відміну від існуючих підходів, шляхом застосування вагової надлишковості дозволяє отримати нерозривну характеристику відтворення аналогових сигналів;  підхід до побудови АЦП прискореного порозрядного врівноваження, що, на відміну від існуючих, дозволяє підвищити його швидкодію до потрібного рівня шляхом обґрунтування значення основи надлишкової позиційної системи числення;  метод побудови ЦАП на неточних елементах, що, на відміну від існуючих підходів, дозволяє отримати нерозривну характеристику відтворення шляхом засто¬сування потрібного значення основи надлишкової позиційної системи числення; дістав подальшого розвитку підхід до побудови широкосмугових підси¬лювачів постійного струму для швидкодіючих ЦАП із ваговою надлишковістю, побудованих на перетворю¬вачах код-струм із застосуванням двотактної струк¬тури. Практичне значення одержаних результатів. Отримані під час напи¬сання дисертаційної роботи наукові положення сприяли розробленню і створенню високолінійних багаторозрядних аналого-цифрових систем. Основними практичними результатами при цьому є такі: 1) запропоновано рекомендації щодо створення системи цифрової реєстрації аналогових сигналів із підвищеною лінійністю характеристики відтворення на базі АЦП і ЦАП з ваговою надлишковістю; 2) захищено патентами України запропоновані схемні реалізації:  двотактного високолінійного буфера напруги;  широкосмугового високолінійного двотактного перетворювача струм-струм із заземленним навантаженням;  джерела опорної напруги на базі генератора струму з компенсацією температурного дрейфу;  високолінійних відбивачів струму з високим та надвисоким вихідними опорами. Основні наукові результати та практичні рекомендації впроваджено на ТОВ МАЙТЕК ПЛЮС, зокрема, методи підвищення лінійності характеристики відтворення систем цифрової реєстрації аналогових сигналів шляхом застосу¬вання АЦП і ЦАП із ваговою надлишковістю, рекомендації щодо створення таких систем, а також схемні реалізації: двотактного високолінійного буфера напруги, широкосмугового високолінійного двотактного перетворювача струм-струм із заземленним навантаженням, джерела опорної напруги на базі генератора струму з компенсацією температурного дрейфу, високолінійних відбивачів струму з високим та надвисоким вихідними опорами (акт впровадження від 06.09.22 р.), а також у навчальний процес на кафедрі обчислювальної техніки Вінницького національного технічного університету в межах викладання дисциплін «Комп’ютерна електроніка», «Лінійні інтегральні схеми», «Аналого-цифрова техніка» (акт впровадження від 1.09.2022 р.).