автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Методы и средства построения высокоточных преобразователей сигналов на микросхемах с зарядовой связью

РГ5 03

? 5 ;: московский инженерно-физический институт

СТЕНИН ВЛАДИМИР ЯКОВЛЕВИЧ

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОСТРОЕНИЯ ВЫСОКОТОЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СИГНАЛОВ НА МИКРОСХЕМАХ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬ»

05.13.05 - Элемонти и устройства вычислительной техники и систем управления 05.27.01 - Тпердотелъная электроника

Па правах рукописи

и микроэлектроника.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Носква-1993

Работа выполнена в Московском инженерно-физическом институте

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Белов А. Ф.,

доктор технических наук, профессор Горохов В. А.,

доктор технических наук, профессор Чернышев Ю. А.

Ведущая организация - Научно-исследовательский

институт ПУЛЬСАР, г.Москва

Защита состоится 19 апреля 1993 г. в 16 час. 00 мин. на заседании специализированного совета А 053.03.03 в Московском инженерно-физическом институте по адресу: 115409, Москва, Каширское о., д.31, т. 324-84-98

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ Автореферат разослан " ~1993г.

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в однон экземпляре, заверенном печатью организации

Ученый секретарь х ^

специализированного совета \f\QA (Дг' Г.В.Петров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена решению крупной научной проблемы - созданию методов и средств построения высокоточных преобразователей сигналов на микросхемах с зарядовой связью, имеющей важное народнохозяйственное значение для развития одного из приоритетных направлений -разработка элементной базы микроэлектронных средств вычислительной техники и систем управления.

Актуальность проблемы. С момента изобретения В.Бойлом и Д.Смитом в 1969 году приборов с зарядовой связью <ПЗС) актуальными остаются исследования по физике и моделированию ПЗС, конструированию и технологии СБИС, телевизионным системам, измерительным системам и системам технического зрения на ПЗС. Интерес к измерительным системам и системам технического зрения на ПЗС во многом стимулируется разработкой космических телевизионных систем наблюдения, автоматических систем технологического контроля в промыиленности, разработкой измерительных систем для научного приборостроения. Работа по теме диссертации была начата, когда применение серийных микросхем с зарядовой связью (МЗС) существенно сдерживалось отсутствием микросхем электронного обрамления, недостаток этих технических средств ощущается и в настоящее время. Развитие номенклатуры отечественных микросхем с зарядовой связью сдерживают сейчас как технологические проблемы, так и отсутствие методик системного проектирования. как самих МЗС, так и преобразователей на их основе, которые могли бы составить недостающую часть САПР МЗС.

Исследования по теме диссертации связаны с разработкой методой и средств, ориентированных на построение высокоточных преобразователей. Под

высокоточными преобразователями понимаются в данном случае преобразователи с контролируемой минимизированной величиной погрешности, что обеспечивается использованием соответствующих методов и технических средств их

построения.

В системах на приборах с зарядовой связь» можно выделить три основные части - операционную (процессорную) часть собственно на ПЗС, которая обычно выполняется в виде микросхемы с зарядовой связью, управляющую часть и элементы считывания и согласования по входным и выходным цепям ч с внешними устройствами, в частности ЭВМ. Практическое использование МЗС в системах обработки и преобразования сигналов невозможно без соответствующего электронного обрамления, выполненного на основе элементной базы транзисторной электроники. Разработка систем на МЗС с повышенной точностью обусловливает требования как на операционную часть устройства, так и на характеристики управляющего и считывающего обрамления.

Можно выделить алгоритмические и структурные способы повышения точности. Основой методик проектирования структур на ПЗС является соответствующий математический аппарат - модели, позволяющие достаточно, просто учесть, оценить и минимизировать погрешности преобразования в сложных Функциональных комплексах. Структурные средства построения электронного обрамления должны ориентироваться на минимизацию источников погрешности - помех, наводок и т.д. Результатом должны быть практические разработки, подтверждающие обоснованность и достоверность методических подходов к построению преобразователей на ПЗС.

Методической основой анализа и синтеза преобразователей и их частей являются методы моделирования, включая методы моделирования физических характеристик элементов, алгоритмов преобразования конкретными техническими средствами, структурной организации преобразователей, электрических характеристик отдельных узлов и системы в целом.

Решению этих вопросов, а именно моделированию микросхем на элементах с зарядовой связью, разработке основ проектирования микросхем электронного обрамления, разработке преобразователей на МЗС, автор посвятил исследования , проводившиеся с 1977 по 1992 год, итогом которых является данная диссертация.

Состояние исследований по проблеме. Исследованию о области моделирования Физических процессов в ПЗС и разработка САПР посвящено значительное число работ как российских, так и зарубежных авторов, большой объем исследований в этой области проведен В.А.Шилиным, Э.Р.Караханяном, А.П.Канунниковым.В.П.Поповым, С.С.Татаур-щиковым, М.А.Тришенковым, результаты этих работ обобщены в ряде монографий. Исследования в области технологии и конструирования ПЗС и СБИС на их основе, разработка отечественных МЗС проведены A.B.Вето, Ю.А.Кузнецовым, Е.В.КостюкоВым, Б.А.¡Сотовым, А.ff.Марковым, Г.Я.Пригожиным, Ф.П.Прессом, А.С.Скрылевым и рядом сотрудников ведущих предприятий, специализирующихся в области разработки и производства МЗС. Существенный вклад в применение МЗС и в первую очередь фоточувствительных микросхем с зарядовой связью (ФМЗС) в различных ; областях техники, научного приборостроения, включая схемотехнические аспекты проектирования преобразователей и систем на их основе, внесли В.И.Карасев, В.В.Колотков, А.В.Балягин,

В.Ю.Березин,. В.С.Жильцов, Н.К.Миленин, Р.Е.Уваров, А.К.Цыцулин, А.И.Хромов, Н.В.Лебедев. Большой вклад в разработку и конструирование микросхем внешнего обрамления внесли В.А.Володин, А.Б.Гольдшер, П.А.Лик, Ю.И.Тишин.

Следует занетить, что ' несмотря на обилие работ по конкретным разработкам, относительно немного ученых работает над фундаментальными задачами в области моделирования МЗС, а также разработки методов проектирования систем на .основе МЗС, особенно преобразователей с повышенной точностью преобразования..

Следует также отметить, что методы проектирования

высокоточных преобразователей включают методы

«

моделирования для целей . анализа и синтеза; методы структурной организации преобразователей и их. частей; схемотехнические приемы и средства использования тех или иных методов улучшения совокупности характеристик преобразователей или отдельных их частей; методы синтеза преобразователей. От эффективности метода моделирования зависит результативность перехода от модели к практической

разработке реального устройства или последовательность переходов от одних моделей к другим - от алгоритмических к структурным и Функциональным, а затем к топологическим при изготовлении устройств и их частей по той- или иной технологии.

Необходимо было развить структурно-схемотехнические методы построения быстродействующих высокоточных микросхем управления, согласования и считывания, предназначенных для построения преобразователей на основе широкого круга МЗС.

Цель работы - развитие методов и средств построения высокоточных преобразователей сигналов .на микросхемах с зарядовой связь» как основы создания новой элементной базы микроэлектронных средств вычислительной техники и систем управления.

Цель достигается путем решения следующих задач:

развитие методов моделирования микросхем с зарядовой связью и систем на ик основе;'

совершенствование структурной организации

преобразователей на основе микросхем с зарядовой связью, включая развитие методов и- схемотехнических средств улучшения совокупности характеристик основных блоков таких преобразователей: Формирователей цифровых сигналов управления, преобразователей . уровней, согласующих преобразователей для считывания сигналов;

разработка интегральных микросхем управляющего и считывающего обрамления, обеспечивающих высокую точность преобразователей сигналов на основе микросхем с зарядовой связью.

Апробация работы. Результаты исследований, составляющих содержание диссертации, были представлены докладами на следующих конференциях и совещаниях:

I и III Всесоюзные научно-технические конференции "Приборы с зарядовой связью", Ташкент, 1977 г.; Москва, 1983 г.;

IV конференция с международный участием "Приборы с зарядовой связью и система на их основе", Геленджик, 1992г.;

VIII, IX и XII Всесоюзные научно-технические

конференции по микроэлектроника, Москва, 1978 г.; Казань, 1980 г.; Тбилиси, 1987 г.;

IV Всесоюзный симпозиум "Проблемы создания преобразователей форм информации", Киев, 1980 г.;

II Всесоюзная научно-техническая конференция "Методы и ' средства аналого-цифрового преобразования параметров электрических сигналов и цепей", Пенза, 1981 г.;

III, IV, V Всесоюзные совещания "Координатно-чувствительные фотоприемники и оптико-электронные устройства на их основе", Барнаул, 1985 г.; 1937 г.; 1989 г. ;

Всесоюзная конференция "Современные проблемы информатики, вычислительной техники и: автоматизации", Москва, 1988 г. ;

VII, VIII Всесоюзные научно-технические конференции "Фотометрия и ее метрологическое обеспечение", Москва,

1988 г.; 1990 Г.;

XIV Всесоюзная научно-техническая конференция "Высокоскоростная фотография, фотоника и метрология быстропротекающих процессов", Москва, 1989 г.;

Всесоюзная научно-техническая конференция "Методы и микроэлектронные средства цифрового преобразования и обработки сигналов", Юрмала, 1989 г.;

Всесоюзная научно-техническая конференция "Оптико-электронные измерительные устройства и системы", Томск,

1989 г.;

I межотраслевая научно-техническая конференция "Функциональная электроника", Ленинград, 1990 г.;

XI Всесоюзная научно-техническая конференция по Фотоэлектронным приборам "Новые принципы ■ формирования телевизионных изображений", Ленинград, 1990 г.;

V Всесоюзное совещание по диагностике высокотемпературной плазмы, Минск, 1990 г.;

научные конференции МИФИ и семинары кафедры электроники МИФИ, Москва.

Публикации. По результатам работы опубликовано: 1 монография, 4 учебных пособия, 29 статей, 28 тезисов докладов на Всесоюзных и Республиканских конференциях, симпозиумах, совещаниях; получено 46 авторских

свидетельств на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, изложенных на 394 страницах, включая 66 страниц рисунков, 27 страниц таблиц и список литературы 224 наименований.

На защиту выносятся следующие положения: метод моделирования элементов с зарядовой связью и микросхем на их основе как аналого-дискретных систем на основе развития метода графов;

метод синтеза структур функциональных узлов микросхем с .зарядовой связью, апробированный на разработке структурно-топологических решений аналого-цифровых

преобразователей;

метод моделирования устройств формирования управляющих сигналов на основе развития метода сетей Петри;

методы повышения точности и методы структурной организации формирователей цифровых сигналов управления, в том числа программируемых; согласующих преобразователей уровней; согласующих преобразователей для считывания сигналов;

схемотехнические средства (включая оригинальные решения, защищенные авторскими свидетельствами на изобретения) построения формирователей цифровых сигналов управления, преобразователей уровней, элементов аналог'о-дискретных считывающих преобразователей как основа разработки новой микроэлектронной элементной базы для современных информационно-вычислительных систем и систем управления.

- СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Моделирование микросхем с зарядовой связью как аналого-дискретных систем

Ьотод струхтурно-алгоритмического . моделирования

систем ячеек памяти. Предложенный метод моделирования элементов (приборов) с зарядовой связью и микросхем

В

основан на развитии метода графов в приложении к аналого-дискратным системам.

Метод позволяет осуществлять в рамках одних и тех же моделей структурное, : функциональное, алгоритмическое моделирование, осуществлять композицию алгоритмов и структур преобразователей из более простых (элементарных) алгоритмов (операций) и структур, позволяет осуществить переход от алгоритма преобразования к структурно-функциональной модели, а затем к топологии, интегральной микросхемы на приборах с зарядовой связью.

Недостатком существующих моделей, включая

используемое графическое обозначение элементов микросхем с зарядовой '■' связью, является громоздкость обозначений и отсутствие функциональных признаков осуществляемых элементами операций, ненаглядность описания вариантов работы простейших элементов, трудоемкость описания составных элементов на конденсаторных ячейках памяти. В связи с этим стояла задача разработать методические основы простого, наглядного описания элементов, строгого с физической точки зрения, основанного на учете основных операций, выполняемых при взаимодействии конденсаторных ячеек памяти, пригодного для инженерных методик анализа и расчета характеристик элементов.

Методологические основы моделей элементов, что следует из физики их работы и взаимодействия между собой, должны учитывать следующее:

существование двух видов связей конденсаторных элементов - между собой и между ними и внешними структурами; ■.

виртуальность входов-выходов конденсаторных элементов по зарядовой связи;

существование . нескольких базовых операций, осуществляемых над зарядами в ячейках памяти, лежащих в основе работы и реализации конкретных передаточных функций составными элементами на ' взаимодействующих конденсаторных ячейках памяти;

переход в макромодели (т.е. модели более высокого уровня) при рассмотрении сложных структур, состоящих из

составных Функциональных элементов, описываемых на уровне предлагаемых графовых моделей;

совместимость с моделями элементов, выполненными на других физических принципах, работающими в одной системе с элементами на ячейках с зарядовой связью;

графические условные обозначения моделей должны обеспечить те же удобства при их изображении, что и традиционные электрические схемы, т.е. инвариантность связей относительно графической'деформации рисунка модели.

Взаимодействие элементов системы конденсаторных ячеек памяти между собой через зарядовую связь и взаимодействие их с другими элементами системы через внешнюю (электрическую) связь представляется в виде граф-схемы (графа сигналов и состояний элементов системы). Для последовательности моментов времени, задаваемых тактовым (Фазовым) импульсным питанием, система взаимодействующих конденсаторных ячеек памяти является аналого-дискретной системой, к которой может быть применимо понятие пространства состояния с соответствующим набором переменных состояния, входных и выходных переменных, задаваемых в дискретном времени. Это позволяет функциональное содержание операций взаимодействия ячеек памяти определить в виде Функции на графе.

Основные свойства предложенных графовых моделей заключены в следующем:

структурно-алгоритмический граф системы ячеек памяти является ориентированным графом, в котором задано конечное множество вершин, подразделяющихся на подмножества внешних вершин (называемых узлами) и внутренних вершин (называемых позициями); внешние вершины подразделяются на подмножества входных и выходных вершин, внутренние (т.е. позиции) - на подмножества позиций хранения, формирования, поглощения заряда. В графе задано конечное множество дуг, называемых переходами, которые подразделяются на подмножество внутренних переходов, определяемых как переходы между позициями, и подмножество внешних переходов, определяемых как переходы между позициями и внешними вершинами (узлами); внешние переходы делятся на переходы входные

ю

управляющие и выходные считывающие.

Граф является взвешенным графом: каждому элементу множества позиций, множества вершин, множества переходов сопоставляется вес; таким образом, множество взвешенных позиций и переходов образует взвешенный граф, который является Функцией, заданной на позициях, внешних вершинах и переходах графа. Использование матричной формы записи - весов позиций -и вершин графа через величины зарядов, напряжений (или токов) в системе ячеек памяти, а весов переходов как матриц смежности позиций и вершин графа позволяет наглядно описать структуру и характер связей в системе на приборах с зарядовой связью, а также эффективно использовать результаты теории метода пространства состояния для дискретных систем.

Используя свойства системы ячеек памяти по передаче, делению на части, ветвлению и объединению потоков заряда, решены вопросы преобразования графа с исключением внешних управляющих переходов и заменой их на внутренние переходы с соответствующими конкретному внешнему алгоритму управления функциями передачи; а также сведение нелинейных преобразований функций, заданных на графе, 'к кусочно-линейным и нестационарным линейным преобразованиям.

Взвешенный граф структура является графом состояний системы, а функция, заданная на графе предложенным образом, есть форма представления системы разностных уравнений, описывающих динамику дискретизированного потока заряда. Для случая линейных алгоритмов изменения переменных состояния справедлива известная система двух матричных уравнений - уравнения динамики переменных состояния и уравнения выхода (считывания). Введение при преобразовании графа условных переходов, определяющих траекторию переноса заряда, и дополнительных позиций формирования (истоковых), управляемых переменными состояния графа, позволяет ряд нелинейных задач динамики перераспределения зарядов между ячейками памяти свести к линейным нестационарным процессам. Структурные графовые модели позволяют использовать методы анализа и синтеза, разработанные для цепных структур, инвариантных

относительно пространственной . деформации связей между элементами, а конкретные физико-топологические ограничения системы связей вводить и анализировать иа этапе оценки Физической реализуемости топологии и анализа характеристик структурных решений устройств.

На основании предложенного метода моделирования проведен анализ и классификация типовых элементов интегральных микросхем с зарядовой связью, выполняющих линейные и нелинейные операции преобразования сигналов; дано Функциональное описание элементов, их упрощенные топологические структуры и эквивалентные граф-схемы.

К числу таких элементов относятся элементы с линейным взаимодействием ячеек памяти: элементы с взвешивающим считыванием параллельного и последовательного типа, элемент с объединяющим считыванием; элементы с нелинейным взаимодействием ячеек памяти: элемент суммирования, элемент деления,- элемент вычисления дополнения (инвертор'), вычитающий (пороговый) элемент; логические и цифровые элементы.

Метод синтеза структур Функциональных узлов микросхем с зарядовой связью. Предложенный метод моделирования элементов микросхем с зарядовой связью на основе модифицированных взвешенных графов использован как часть метода синтеза (композиции) структурных решений элементов и устройств на основе конденсаторных ячеек памяти с использованием графовых моделей отдельных простейших базовых элементов. Задачей разработки метода была формализация процесса синтеза структурно-топологических решений функциональных узлов и микросхем в целом по требуемому алгоритму преобразования информационного сигнала.

Предложенный метод синтеза включает следующую последовательность действий:

алгоритм преобразования сигнала представляется в виде математической модели с. использованием арифметических и логических операций, выполняемых базовыми элементами с зарядовой связью;

на основн математической модели составляется граф из элементарных графов базовых элементов, выполняющих отдельные операции;

учитываются ограничения при "сшивании" операций, выполняемых конкретными элементами, отображаемыми элементарными графами;

определяются характеристики преобразования сигнала по графу, уточняется допустимость использования конкретных элементов; •

составляется упрощенная топологическая нодель проектируемого преобразователя по уточненному графу;

топологическая модель уточняется и детализируется с использованием возможностей и ограничений конкретной топологической и технологической базы, т.е. прорабатывается конструкция микросхемы.

При "сшивании" операций, выполняемых элементами с зарядовой связью, в ряде случаев обязательно использование транзисторных структур, что обусловлено ограничениями на функциональные возможности базовых элементов с зарядовой связью.

Возможности предложенного метода продемонстрированы при синтеза структур аналого-цифровых преобразователей на элементах с зарядовой связью - устройств, разработке которых в технической литературе уделено явно недостаточно внимания.

Для моделирования АЦП автором предложен метод разложения передаточных характеристик АЦП в ряды по дискретным двузначным функциям, в качестве которых выбраны Функции Уолша. Для преобразования в нормальный двоичный код используется часть: функций Уолша, известная как Функции Радемахера. Для моделирования преобразования в код Грея используется « часть функций Уолша с двоично увеличивающимися номерами. Частичные суммы ряда и остаток суммы ряда используются для разложения передаточных Функций на последовательность арифметических и логических операций над сигналом, что отображается в виде алгоритмических моделей АЦП. Эти модели в свою очередь при использовании графовых моделей базовых функциональных

элементов являются основой синтеза топологии АЦП.

Итогом использования метода синтеза явилась генерация структурно-схемотехнических решений АЦП -как известных из литературы, так и оригинальных, обладающих лучшей совокупностью характеристик.

Формирователи -цифровых сигналов управления

Метод моделирования устройств формирования управляющих сигналов. Предложен метод Функционально-алгоритмического моделирования устройств формирования управляющих сигналов на основе развития сетей Петри. Сети Петри являются структурными схемами алгоритмов и наглядно отображают алгоритмы последовательно-параллельного

выполнения и синхронизации операций управления, они служат основой для покрытия аппаратно-программными средствами при проектировании конкретных устройстэ формирования управляющих сигналов. Граф-схемы Петри включают два типа операторов: операторы условий (позиции графа) и оператора действия (переходы графа). Операторы условий разделены на два типа: Функциональные операторы и операторы синхронизации. Специализация метода для анализа и синтеза многоканальных формирователей управляющих сигналов заключается в введении специализированных функциональных операторов и минимально необходимых операторов синхронизации, таких как операторы установки начальных данных, пуска, управления условным переходом, длительности выдержки выполнения функционального оператора, остановки. При использовании элементной базы цифровых микросхем набор операторов расширяется за счет введения соответствующих микроопераций, таких как счет импульсов (деление по заданному модулю), запись кода в память, чтение памяти по адресу. Функциональные операторы, отображающие некоторые действия по управлению (например, формирование сигналов управления для сдвига зарядов в регистре приборов с зарядовой связью на одну ячейку памяти), рассматриваются как макрооператоры и могут быть представлены ' в виде составного оператора на основ« графовой модели как

композиции микрооператоров (полученных путем деталировки выполнения 'макрооператора). . ,

Предложенный метод моделирования устройств управления является средством перехода от словесного описания алгоритма управления в виде последовательно-параллельного выполнения ряда операций к графо-аналитической модели с использованием основных Функциональных операторов и операторов синхронизации. Далее деталировка

алгоритмической модели в виде специализированной сети Петри осуществляется с использованием граф-моделей макрооператоров, полученных на основе микрооператоров элементой базы проектируемого устройства. Часть микроопераций может выполняться программируемыми элементами устройства, - и в этом случае соответствующая часть алгоритмической граф-модели является блок-схемой программы работы соответствующего блока. Деталировка структуры Формирователя управляющих сигналов, соотношение аппаратной части с фиксированными параметрами алгоритма и программируемой . части, а • также варианты структурно-Функциональных решений формирователей определяются дополнительными требованиями, задающими * конкретное покрытие аппаратно-программными средствами.

Методы структурной организации. В основу получения вариантов структур положен метод, основанный на отображении алгоритмических моделей ' в структурные (Функциональные) схемы цифровых автоматов для управления приборами с зарядовой связью с минимизацией аппаратурных затрат. Такой переход от алгоритмических моделей к Функциональным схемам можно осуществить, используя понятия и средства метода пространства состояния устройства.

Внутренним переменным пространства состояния многоканального формирователя управляющих импульсов могут соответствовать следующие виды комбинаций выходных сигналов: • (

полностью отличающиеся комбинации; повторяющиеся нерегулярно;

повторяющиеся подряд комбинации с определенной кратностью;

отличающиеся комбинации, объединяемые в группу, циклически повторяющуюся определенное количество раз.

В соответствии с характерными признаками алгоритмов выделены три основных типа формирователей -

на основе последовательного перебора внутренних переменных состояния';

на основе перебора с учетом последовательного повтора внутренних переменных состояния в группе с одинаковыми метками;

на осноЕе перебора с учетом повтора внутренних переменных состояния в группе и цикличности повтора нескольких групп.

Аппаратные затраты в виде счетных элементов ячеек памяти для хранения констант, задающих длительности временных выдержек счетными элементами, элементы организации логических переходов, логические связи и сложность . выходного дешифратора внутренних состояний блоков формирователя зависят от алгоритма и типа формирователя.

Схемотехнические средства построения. Формирователи цифровых сигналов управления микросхемами с зарядовой связью строятся по двухуровневой схеме: первый уровень составляют элементы, непосредственно формирующие сигналы на выводах микросхем с зарядовой связью; второй уровень -элементы к бдоки, синхронизирующие работу элементов управления первого уровня.

Существует два основных способа построения Формирователей Фазовых сигналов - базовых элементов первого уровня - на многофазных кольцевых автогенераторах и на распределителях импульсов тактового (опорного) сигнала.

Формирователи второго типа более универсальны и стабильны. Схемотехнические средства их построения включают логические элементы, триггеры и триггерные системы, микросхемы запоминающих устройств. Для построения микросхем формирователей фазовых сигналов предпочтительнее использовать триггерные системы как более универсальные и обеспечивающие простоту регулировки параметров формируемых

импульсов.

Использование оригинальных, схемотехнических решений при построении структур кольцевого счетчика, обеспечивающих формирование последовательности требуемых разрешенных состояний, а также компенсацию задержек начала и окончания фазовых импульсов на смежных выходах за счет попарной компенсации задержек распространения отдельных элементов, позволило разработать быстродействующие интегральные микросхемы 2-, 3-, 4-Фазных формирователей на основе маломощных ТТЛ элементов с переходами Шоттки с перекрытием фазовых импульсов, регулируемым длительностью тактового импульса,

В устройствах синхронизации (вГорой уровень) используются две базовые операции алгоритмов формирования управляющих сигналов: первая операция - выдержка временного интервала управляющего воздействия, вторая операция - осуществление перехода от формирования одного управляющего воздействия (или нескольких осуществляемых параллельно) к следующему синхронизирующему управляющему воздействию. Схемотехнические средства построения этих устройств включают традиционные средства и • элементы цифровых автоматов: При разработке программируемых устройств синхронизации .был предложен ряд оригинальных схемотехнических решений, обеспечивающих повышение быстродействия формирования программно распределенных пачек импульсов и их стабильности за счет улучшения временной привязки начала и окончания пачек импульсов к тактовому сигналу; повышение помехоустойчивости за счет быстрого восстановления правильного режима синхронизации и соответственно исключения глубокого влияния помех на многофазные последовательности формируемых импульсов управления; упрощение программирования блока синхронизации при смене или корректировке алгоритма, управления за счет снижения количества изменяемых констант и, в частности, повышение быстродействия оперативного перепрограммирования в течение цикла управления (что дает возможность внесения коррекций при формировании апертурных характеристик преобразователей изображений на фоточувствительных

микросхемах).

Преобразователи уровней управляющих сигналов

Методы структурной организации. Преобразователи уровней являются структурами, содержащими ключевые элементы и элементы управления ими.

Структурная организация согласующих преобразователей уровней и схемотехническая реализация вариантов их построения базируются на требованиях обеспечить минимизацию источников погрешностей и требованиях по расширению функциональных возможностей преобразователей, а именно:

обеспечить регулировку и перестраиваемость уровней;

стабильность 'временных параметров при изменениях внешних условий и регулировке электрического режима использования;

регулируемость временных параметров, в частности сохранение соотношения времен нарастания фронта и спада при перестройке значений уровней;

экономичность преобразователей, в частности возможность регулировки потребляемой мощности при перестройке временных параметров.

Методы построения структур преобразователей уровней зависят от характера связи выхода блока ключей с источниками питания (преобразователи с заданием уровней непосредственно от соответствующих источников или с использованием одного источника и цифроуправляемого делителя), от типа ключевых структур и режима их электрического управления (на однонаправленных ключевых элементах - проводящих ток в одном направлении. - или двунаправленных), от способа объединения ключей и соединения их с выходной шиной (с параллельным соединением или каскадным - последовательным -. соединением ключей, объединенных в группы).

.Выбор метода построения, структуры преобразователя определяется в первую очередь ограничениями на элементную базу ключевых элементов, в том числе конструктивно-

технологическими ограничениями при проектировании и изготовлении интегральных микросхем. При разработке быстродействующих микросхем, работающих на значительную емкостную нагрузку, преимуществами обладают биполярные транзисторы. В случае однонаправленных ключевых элементов как каскадная, так и параллельная организации структур требуют одинакового количества ключевых элементов, поэтому выбор структуры зависит от дополнительных ограничений, в частности возможности изготовления- мощных

быстродействующих р-п-р транзисторов совместно с п-р-п транзисторами, сложности управляющей части

преобразователя, допустимости повышения суммарных остаточных падений напряжения на ключевых элементах, включенных каскадно.

Схемотехнические средства построения. Быстродействующие двух- и многоуровневые преобразователи уровней в общем случае включают, во-первых, собственно мощные ключевые каскады,.во-вторых, элементы синхронизации для осуществления переходов между уровнями, в-третьих, элементы согласования с источниками входных цифровых сигналов, и, в-четвертых, универсальные преобразователи должны иметь элементы регулировки временных и энергетических параметров.

В рамках такой структурной модели с целью повышения точностных характеристик формирования многофазных сигналов по уровням и временным характеристикам разработан ряд оригинальных схемотехнических решений построения как отдельных узлов, так и преобразователей в целом.

Повышение быстродействия (предельное снижение времен, задержек включения, выключения, времен переходов между уровнями при отсутствии "сквозных" токов) обеспечивается в преобразователях на,мощных ключевых однотипных биполярных транзисторах элементами синхронизации (для двухуровневых преобразователей однотранзисторными) в режиме жесткой фазировки или фазировки с обратной связью, улучшающей характеристики. При построении многоуровневых

преобразователей уменьшение количества мощных ключевых транзисторов достигается при параллельной структурной

модели использованием управляемых маломощных ограничителей на входе ключевого элемента, включенного по схеме с общим коллектором. Форсирование переключения (линейный заряд емкости нагрузки), а также возможность как стабилизации, так и регулировок времен переходов с уровня на уровень обеспечиваются источниками тока, используемыми в "цепях управления мощными выходными ключевыми транзисторами. Схемотехнические меры, положенные в основу разработки цепей регулировки временными и энергетическими параметрами преобразователей, должны обеспечить задание режимных и опорных токов необходимых значений и соотношений между собой; параметрическую подстройку этих токов для обеспечения стабильности временных параметров при изменении питающих напряжений, температуры и других дестабилизирующих факторов; неизменность ' временных параметров (в том числе для нескольких преобразователей на общем кристалле) при регулировке значений уровней; неизменность соотношения времени нарастания и спада (переходов между уровнями) при регулировке уровней и регулировке абсолютных значений времейтТх параметров, при регулировке потребляемой энергии; возмомоеть импульсного управления потребляемой преобразователями энергии для обеспечения экономичного режима "в паузах. С учетом этих требований разработан ряд оригинальных технических решений блоков управления режимом быстродействующих

преобразователей уровней на биполярных транзисторах. К числу структурно-схемотехнических методов повышения качества интегральных преобразователей уровней относится тепловая защита мощных ключевых элементов с определением градиента мгновенного распределения температуры вблизи источника тепла с использованием нескольких датчиков температуры. На . основе . этого метода разработаны оригинальные технические решения узлов тепловой защиты для случаев, когда тепловыделяющий элемент и транзисторные датчики выполнены в разных "харманах" или в одном общем "кармане" полупроводниковой подложки.

К числу методов улучшения энергетических характеристик формирования переходов между уровнями

относится использование индуктивного элемента, образующего в сочетании с . емкостью фазовой шины прибора с зарядовой связью индуктивно-емкостную цепь (колебательный контур). Использование колебательного процесса (или его части) позволяет удвоить значение формируемого уровня по отношению к значению напряжения источника питания, а при использовании аккумуляторных батарей осуществить и существенное снижение потребляемой энергии за счет ее частичной рекуперации. Управление индуктивно-емкостным контуром заключается в управлении коммутацией источника питания и управлении периодической компенсацией потерь энергии, приводящих к затуханию колебаний при формировании пачки квазигармонических импульсов. На основе этого метода разработаны два оригинальных схемотехнических решения формирователей пачек сигналов управления с. использованием импульсно управляемого источника тока подкачки и с использованием импульсно управляемого источника напряжения подкачки. Степень компенсации потерь на • затухание определяется длительностью импульсов компенсации и амплитудами тока и напряжения источников.

Согласующие преобразователи для считывания сигналов

Методы структурной организации. В основу вариантов структур считывающих преобразователей положен один из следующих алгоритмов выделения информационной составляющей сигнала: высокочастотная фильтрация; вычитание из полного сигнала некоторого уровня; дифференцирование сигнала с выборочным интегрированием производной на временном отрезке формирования перепада информационной составляющей; дискретное вычитание двух отсчетов - двойная выборка сигнала. Потенциально наиболее точный метод - двойная коррелированная выборка. Анализ и разработка устройств двойной выборки с улучшенными параметрами могут быть сведены к анализу и разработке двух устройств выборки и хранения с требуемыми параметрами и организации их взаимодействия.

Повышение точности считывающих преобразователей

связано с развитием структурных и схемотехнических мер реализации метода двойной выборки при аналого-дискретной обработке сигнала и в первую очередь методов построения устройств выборки и хранения как основы блоков привязки и выборки. К числу структурных методов повышения точности этих блоков относятся следующие:

каскадное включение однородных блоков привязки и выборки или смешанное каскадное включение' этих блоков в качестве одного такого блока с целью лучшей развязки от влияния входного сигнала между выборками (включая режим хранения) на выходной сигнал, а также снижения напряжения сдвига;

использование дополнительных ключевых элементов как экранирующих во входных цепях отдельных блоков для снижения прохождения сигнала между выборками (и в режиме хранения) на выход;

организация параллельных каналов в блоках совместно с использованием вычитающих дифференциальных усилителей на выходах блоков, в частности, для снижения вклада коммутационных наводок (помех) в смещение уровня на выходе;

использование параллельных каналов • на однотипных блоках привязки или выборки в качестве одного такого блока с объединением их по- выходам через мультиплексор для повышения быстродействия или точности считывания .и хранения .отсчетов выходного сигнала, что основано на снижении уровня динамических искажений выходного сигнала.

Включение блока; выборки на входе блока привязки, а также использование дополнительных ключевых элементов на входах блока привязки и блока выборки предложены при проведении исследований по данной работе и являются .структурными мерами с радикальным снижением коэффициента передачи сигнала на выход между выборками и в режиме хранения отсчета выходного сигнала.

Схемотехнические средства построения. Методы, которые использованы при разработке схемотехнических средств повышения- точности устройств выборки и хранения элементов аналого-дискретных считывающих преобразователей, включают

уменьшение прямого прохождения входного сигнала в режиме хранения использованием экранирующих

(развязывающих) ключевых элементов и делителей;

снижение напряжения смещения нуля в режиме хранения вследствие переноса заряда из цепи управления введением экранирующих цепей и введением компенсирующих добавок, Формируемых в дополнительных элементах цепей управления;

снижение напряжения смещения нуля в режиме выборки и его дрейфа использованием коррекции и компенсации возникающих погрешностей;

снижение погрешности установления выходного сигнала в режиме выборки ускорением переходного процесса путем использования параллельных каналов, форсирующих перезаряд емкости накопительного конденсатора на начальном этапе выборки.

В представляющих практический интерес

быстродействующих мостовых диодных и транзисторных ключевых элементах в блоках выборки и привязки следующие схемотехнические меры рекомендованы для снижения погрешностей преобразования из-за прохождения входного сигнала в режиме хранения и из-за коммутационных помех при запирании ключевого элемента управляющим сигналом:

разъединение цепей управления и питания ключевого элемента (введением транзисторных ключевых элементов) с целью снижения тока во входной диагонали моста, потребляемого от цепи источника сигнала;

разъединение выходного узла ключевого элемента на выходной узел для заряда емкости конденсатора хранения и узел формирования сигнала управления режимом ключевого элемента;

введение цепей управления режимом ключевых элементов моста в запертом состоянии;

введение дополнительных компенсирующих элементов для минимизации тока ключевого элемента в запертом состоянии и переноса заряда на емкость конденсатора хранения в момент запирания ключа. . '

Перечисленные методы и соответствующие

схемотехнические меры легли в основу разработки серии

оригинальных технических решений устройств выборки и хранения с повышенной точностью, предназначенных для построения считывающих преобразователей

Интегральные микросхемы управляющего и считывающего обрамления. С использованием результатов и рекомендаций, полученных при выполнении данной работы, на основе оригинальных схемотехнических решений при непосредственном участии автора разработаны интегральные формирователи фазовых сигналов 1138АП1А, 1138АП1Б, 1138АП1В, которые являются 2-, 3-, 4-фазными быстродействующими формирователями сигналов с уровнями ТТЛ с перекрытием фаз на смежных выходах, регулируемым длительностью тактового сигнала, максимальная тактовая частота 30 МГц'; ' интегральные преобразователи уровней К1119ПУ1, 1119ПУ2, 1119ПУ4, которые являются четырехканальными двухуровневыми формирователями с временами переходов между уровнями 14... 18 не на емкости фазовой шины 250 пФ для управления п- и р-канальными МЗС; интегральные трехканальные преобразователи 1119ПУЗ, предназначенные для формирования четырехуровневых сигналов с временами переходов 100 не на емкости 5000 пФ. Разработаны на стадии НИР опытные образцы интегральной микросхемы двойной выборки с тактовыми частотами считывания сигнала до 10 МГц.

Импульсные фоточувствителыше аналого-цифровые

устройства

Методы построения преобразователей сигналов, развитые в данной работе, были использованы при разработке ряда датчиков сигналов изображения . на фоточувствительных микросхемах с зарядовой связью, работающих в линию с ЭВМ. Эти устройства предназначены для преобразования непрерывных и импульсных изображений или полей излучений в цифровой код, записи в реальном масштабе времени одного или нескольких кадров изображения, цифровой обработки изображений. Фотоэлектронные системы включают первичные фотоэлектронные преобразователи, формирователи импульсов

управления, преобразователи уровней управляющих сигналов, блоки считывание, аналого-цифрового преобразования, буферные запоминающие устройства, контроллеры видеоданных, интерфейсы, микроэвм. В зависимости от конкретной решаемой задачи измерения и обработки данных системы могут иметь разную архитектуру и шинную организацию обмена данными, управляющими сигналами и соответствующими адресами. Разрядность выходных данных 6...12 бит в зависимости от скорости вывода сигналов и значений погрешностей, возникающих внутри первичного фотоэлектронного

преобразователя на ФМЗС; частота дискретизации выходного сигнала 0,5...10 МГц. В сочетании с алгоритмическим и программным обеспечением эти аппаратные средства образуют аппаратно-программные комплексы, функционально

ориентированные на определенный класс задач преобразования изображений и измерения их параметров.

Примерами разработок Фотоэлектронных преобразователей для техники физического эксперимента й систем технологического контроля являются следующие устройства.

Для автоматизации технологического контроля микроэлементов ядерного топлива разработан импульсный датчик Формирования и ввода в ЭВМ изображений трех проекций шаровых микротвэлов, анализируемых в реальном времени в процессе их перемещения (падения) вдоль детекторной части системы. Синхронно с перемещением микротвэлов Формируется импульсная засветка. Допускается малокадровый режим, режим построчного и поэлементного суммирования или пропуска элементов разложения растра. Количество элементов разложения растра 576 на 360; производительность измерений 1200...12000 кадров в минуту; частота выходного сигнала до 10 МГц; пространственное разрешение до 40 мкм.

Для ввода изображений в ЭВМ в режиме реального времени с целью автоматизации технологического оборудования радиоэлектронной промышленности разработаны датчики .изображения - телевизионные камеры на фоточувствителышх микросхемах с зарядовой связью с устройствами аналого-цифрового сопряжения с микроэвм для

робототехнического комплекса (РТК) сборки и электромонтажа радиоаппаратуры. Телевизионные датчики характеризуются меньшими погрешностями преобразования по сравнению. с серийными телевизионными камерами на ФМЗС, что позволило повысить пространственное разрешение не менее чем в 3 раза.

Для обработки полутоновой видеоинформации

предназначен аппаратно-программный комплекс

предварительной обработки инт^рферограмм. Он содержит Фоточувствительный датчик на матричной ФМЗС, блоки сопряжения с ЭВМ и блоки памяти и предварительной подготовки данных для ввода в ЭВМ, имеющих ОЗУ малой емкости. Программно-алгоритмическая часть специализирована под цели определения координат максимумов

интерференционных полос и формирования переработанных изображений интерферограмм, содержащих лишь двухбитовое отображение распределения интенсивности в исходной информации, после компрессии Фиксируются лишь координаты элементов распределения максимумов яркости иитерферограмм.

Для техники физического эксперимента разработан многоканальный рёнтгеночувствительный преобразователь, предназначенный для определения температуры

высокотемпературной плазмы по уширению спектральной линии в области мягкого "рентгеновского излучения. Основой детекторной системы, регистрирующей пространственное распределение рентгеновского излучения, является матричная ФМЗС, работающая для повышения чувствительности в режиме управляемого суммирования зарядов по столбцам. С использованием ЭВМ осуществляется обработка данных с выделением сигнала на фоне шумов, что обеспечивает разрешающую способность до единиц рентгеновских квантов в диапазоне энергии 2,4...12 кэВ.

Разработанный набор средств может быть использован для автоматизации широкого круга измерительных задач как при проведении Физических исследований, так и в промышленных системах и установках, требующих формирования и обработки сигналов изображений на вычислительных средствах.

ЗЛКЛЮЧЕШВ

Основным научным результатом работы является теоретическая разработка, обобщение и решение крупной научной проблемы - СОЗДАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОСТРОЕНИЯ ВЫСОКОТОЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СИГНАЛОВ НА МИКРОСХЕМАХ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ, что имеет важное народнохозяйственное значение для развития одного из приоритетных направлений -разработки элементной базы микроэлектронных средств вычислительной техники и систем управления.

Основным теоретическим результатом работы является развитие методов моделирования микросхем с зарядовой связью и преобразователей сигналов на их основе как аналого-дискретных систем, разпитио методов проектирования микросхем ■ управляющего и считывающего обрамления, применение которых позволило повысить точность и расширить Функциональные возможности электронных систем на приборах с зарядовой связью.

Частные теоретические результаты, полученные автором по теме диссертации:

1. Предложен и разработан метод структурного и функционального моделирования микросхем с зарядовой связью, основанный на выделении элементарных базовых операций в системе взаимодействующих конденсаторных ячеек памяти^ Данный метод является развитием теории графов в отношении приборов с зарядовой связью как аналого-дискретных систем. Использование метода в сочетании с традиционными средствами анализа транзисторных структур позволяет осуществить совместное функциональное моделирование струхтур с зарядовой связью ■ и структур с электрическими связями на транзисторной основе, что явилось основой практических методик анализа и проектирования аналого-дискретных преобразователей на микросхемах с зарядовой связью с цифровым управлением. Предложенный метод структурного и • функционального моделирования как общий метод анализа распространен автором на широкий круг устройств, относящихся к

элементной базе развивающейся . в настоящее время Функциональной электроники.

2. Предложен и разработан метод анализа и синтеза аналого-цифровых устройств на основе разложения передаточных характеристик по рядам дискретных функций, являющийся развитием теории преобразователей на микросхемах с зарядовой связью. На основе предложенного метода проведен анализ и синтез вариантов дискретно-управляемых преобразователей сигналов, разработка их алгоритмических моделей и базирующихся на них структурных моделей ряда аналого-цифровых преобразователей. Разработаны методические основы минимизации погрешностей преобразователей, работающих в линию с ЭВМ. Развита теория программируемых преобразователей на микросхемах с зарядовой связью.

3. Разработан комплекс электрических функциональных моделей составляющих -преобразователи частей, включая У9тройства цифрового управления, согласующие преобразователи уровней, согласующие устройства считывания, использование которых позволило обосновать требования на характеристики и параметры этих частей при их проектировании в виде интегральных микросхем.

Основным практическим результатом работы является существенный вклад в 'разработку микроэлектронных . средств построения преобразователей на основе микросхем с зарядовой связью, включая большое количество оригинальных структурных и схемотехнических решений формирователей цифровых сигналов управления, преобразователей уровней, элементов считывающих преобразователи, защищенных авторскими свидетельствами на изобретения, часть из которых реализована в виде интегральных микросхем и . находит широкое применение в электронных- устройствах и системах.

Частные практические результаты:

1. Разработан ряд оригинальных схемотехнических и структурных решений элементов и блоков преобразователей, защищенных авторскими свидетельствами на изобретения, обладающих лучшими совокупностями параметров по сравнению

с отечественными и зарубежными аналогами. При их проектировании' были использованы предложенные способы повышения точности и быстродействия. Часть этих технических решений положена в основу интегральных микросхем, выпускаемых серийно или находящихся на стадии ОКР или технологических НИР. К их числу относятся серийные микросхемы двух-, трех- и четырехфазных формирователей 1138АЛ1А, 1138АП1Б, 1138АПЭ; серийные микросхемы двухуровневых четырехканальных преобразователей К1119ПУ1, 1119ПУ2, 1119ПУ4 и четырехуровневых

трохканальных преобразователей 1119ПУЗ; быстродействующие микросхемы двойной выборки сигнала, разработанные в рамках НИР. Эти элементы являются основой построения преобразователей широкого класса, их разработка и серийный выпуск позволили существенно улучшить технические и эксплуатационные характеристики преобразователей . на микросхемах с зарядовой связью.

2. Разработаны оригинальные алгоритмические, структурные и схемотехнические варианты построения преобразователей на фоточувствительных микросхемах с зарядовой связью с повышенной точностью характеристик для ряда автоматизированных измерительных систем Физического эксперимента, контроля технологических процессов, анализа и контроля параметров микросхем, ввода оптической информации в ЭВМ. Разработаны основы практического построения и методики проектирования нового поколения многоканальных фотоэлектронных преобразователей, работающих в линию с ЭВМ, с повышенными производительностью и точностными характеристиками, позволяющими снизить информационную избыточность при обработке сигналов изображения на ЭВМ в системах автоматического управления и измерительных системах.

3. Практическое использование нашли следующие телевизионные камеры - датчики стационарных или импульсных двумерных оптических сигналов для компьютерных систем обработки изображения:

датчик изображенйя в режиме импульсной засветки для трехмерного оптико-электронного преобразователя АСУТП

огштно-промышленного производства шаровых ТВЛ для ВТГР;

датчики изображения на фоточувствительных микросхемах с зарядовой связью с устройствами аналого-цифрового сопряжения с микроэвм для робототехнического комплекса сборки и электромонтажа радиоаппаратуры;

макетный вариант многоканального рентгено-чувствительного преобразователя для импульсного спектрометра на базе микросхемы с зарядовой связью, работающий в линию - с ЭВМ, для измерения линейчатых спектров в области мягкого рентгеновского излучения.

4. Результаты работы по теме диссертации использованы в МИФИ при постановке новых учебных курсов "Организация электронных систем", "Аналого-цифровые системы", "Системные преобразователи аналоговых сигналов", "Функциональная электроника'1, создании нового

лабораторного практикума "Преобразователи аналоговых сигналов", Формировании- учебных планов подготовки специалистов по электронике, написании учебных пособий по новым лекционным курсам.

Результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Стенин Б. Я. Применение микросхем с зарядовой связью. - И.: Радио и связь, 1889. - 256 с.

2. Стенин В. Я. 'Элементы схем на основе волнового переноса информации в твердом теле: Учеб. пособие. - Н. : МИФИ, 1933. - О6 с.

3. Стенин В. Я. Структурное моделирование устройств Функциональной элехтронихи//Микроэлектроника и полупроводниковые приборы/Под ред. А. А. Васенкова и Я. А. Федотова. - И.: Радио, и связь, 1989. - Вып. 10. - С. 150163.

4. Стенин В. Я. Электронные схемы аналого-цифрового сопряжения для микропроцессорных систем: Учеб. пособие. -И.: МИФИ, 1985. - 80 с.

5. Стенин В. Я. Моделирование аналоге-дискретных систем: Учеб. пособие. - И. : МИФИ, 1989. - 92 с.

6. Стенин В. Я. Особенности сопряжения формирователей видеосигналов на ПЗС с амплитудными кодирующими

преобразователями//Элехтронные приборы и схемы для экспериментальной физики/Под ред. Т. М. Агаханяна. - И. : Энергоатомиздат, 1983. - С. 72-77. '

7. Стенин Б. Я. Структурные особенности кодирующих преобразователей на элементах с зарядовой связью//Цифровая информационно-измерительная техника. Межвузовский сборник. - Пенза: ЛПИ, 19S3. С. 30-34.

8. А. с. 809555 СССР, ИКИ НОЗК/17. Аналого-цифровой преобразователь/0. Г. Сморыго, В. Я, Стенин. - Опубл.

■ 1381, Бюл. № S.

9. A.c. 809558 СССР, ИКИ НОЗК 13/17. Аналого-цифровой преобразователь/0. Г. Сморыго, В. Я. Стенин. - Опубл. 1981, Бюл. № 8.

10. А.с.¿34122 СССР, ИКИ НОЗК 13/02. Аналого-цифровой преобразователь/0. Г. Сморыго, В. Я. Стенин. - Опубл. 1081, Бюл. № 43.

11. А. с. 938394 СССР, ИКИ НОЗК 13/17. Функциональный аналого-цифровой преобразователь/А. В. Андреева, А. Ф. Пугачев, О. Р. Сморыго, В. Я. Стенин. - Опубл. 1982, Бюл. N" 23.

12. А. с.963424 СССР. ИКИ H01L 29/63. Аналого-цифровой преобразователь/В. Я. Стенин. - 1982, Бюл. № 3S.

13. A.c. 983425 СССР, ИКИ H01L 29/68. Кодирующий преобразователь/О. Г. Сморыго, В. Я. Стенин. - 1982, Бюл. Ы° 36.

14. A.c. 963426 СССР, ИКИ H01L 29/68. Кодирующий преобразоватемь/В. Я. Стенин. - 1982, Бюл. 36.

15. A.c.1112549 СССР, ИКИ НОЗК 13/17. Аналого-цифровой преобразователь/А. В. Андреева, А. Ф. Пугачев, О. Г. Сморыго, В. Я. Стенин. - Опубл. 1984, Бюл. N° 33.

16. А.с. 822289 СССР, ИКИ Gl 1С 11/00. Устройство для сравнения информационных зарядов/О. Г. Сморыго, В. Я. Стенин. - Опубл. 1981, Бюл. № 14.

17. Гольдшер А. П., Кузнецов Ю. А., Стенин В. Я. Управление матрицами элементов с зарядовой связью//Электронная промышленность. - 1982. - Я" 7.

С.61-63.

18. Зубец Ю. А., Кусков В. Е., Стенин В. Я.

Универсальное импульсно-логическое устройство для управления матричными фотоэлектронными преобразователями на ПЗС//Ядерная электроника. Теория и проектирование электронной аппаратуры физического эксперимента/Под ред. Т. И. Агаханяна. - М. : Энергоиздат, 1981. - Бып.13. С. 74-80.

19. Импульсно-логический формирователь Фаз управления матрицей ПЗС/А. И. Гольдшер, В. Е. Кусков, А. И. Машков, В. Я. Стенин//Электронная промышленность. - 1982. - № 7.

- С. 66-69.

20. Краснюк А. А., Стении В. Я. Управление устройствами Функциональной электроникн//Микроэлектроника и полупроводниковые приборы/Лод ред. А. А. Басенкова и Я. А. Федотова. - Н:. Радио и связь, 1989. - Вып. 10. - С. 143150.

21. Быстродействующий интегральный формирователь фазовых сигналов 1138AI71 -для управления микросхемами с зарядовой связью/А. И. Гольдшер, В. Е. Кусков, А. И. Машков, В. Я. Стенин//Электронная пронышленность. - 1989.

- N° 2. - С.49-51.

22. Быстродействующие микросхемы управления приборами с переносом заряда (вопросы схемотехники)/А. И. Гольдшер, It. А. Дик, В. Е. Кусков, В. Я. Стенин//Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. - 1990.. -вып. 6. - с. 7-16. ■:

23. A.c.1316538 СССР, НКИ НОЗК 5/15. Интегральный Формирователь импульсов/А. И. Гольдшер, В. Е. Кусков, А. И. Машков, В. Я. Стенин. - 1987, Бюл. №21.

24. A.c.1316539 СССР, МКИ . НОЗК 5/15. Интегральный Формирователь фазовых импульсов/А. И. Гольдшер, В. Е.

. Кусков, А. И. Машков, В. Я. Стенин. - 1987, Бш. № 21.

25. Афанасьев С. Я., Бородин С. П., Стенин В.Я. Программное управление режимами работы фотоприемных матриц ПЗС//0птико-электронные системы и приборы. Межвузовский сборник. - Новосибирск: НИИГАиК, 1983. С. 41-46.

26. Афанасьев с. Я'.', Бородин С. М., Стенин В. Я. Программируемое устройство управления * матричными формирователями видеосигналов на ПЗС//Автометрия. - 1983.

- N° 3. - С. 72-74.

27. А. с.'1292164 СССР, МКИ НОЗК 3/64. Многоканальный формирователь последовательностей импульсов/А. В. Вето, Г. Н. Евграфов. В. В. Зарубкин, В. Я. Стенин, А. Б. Шейнин. -Опубл. 1987, Бюл. № 7.

2S. A.c.1424692 СССР, МКИ НОЗК 3/64. Многоканальный формирователь последовательностей импульсов/Г. Н. Евграфов, В. Я. Стенин, А. Б. Шейнин. - 1933, Бюл. ¡Vo 34.

29. А. с.1441467 СССР, МКИ НОЗК 3/64. Формирователь последовательностей импульсов/А. А. Краснюк, В. Я. Стенин, П. В. Шевченко. - Опубл. 1933, Бюл. № 44.

30. А.с.1443393 СССР, МКИ НОЗК 3/64. Программируемое устройство управления/Г. Н. Евграфов, В. Я. Стенин. Опубл. 1933, Бюл. № 43.

31. Универсальная микросхема быстродействующего формирователя тактовых импульсов для использования в устройствах обработки изображений на ЛЗС/А. И. Гольдшер, Л. А. Дик, А. И. Дашков, Ю. Б. Рогаткин, В. Я. Стенин//Техника кино и телевидения. - 1981. - № 3.

С. 37-39.

32. Преобразователь уровней для управления переноссм зарядов в регистрах на ПЗС/А. И. Гольдшер, П. А. Дик, А. И. Даиков, Ю. Б. Рогаткин, В. Я. Стенин//Электронная промышленность. - 1932. - ¡Ia 7. - С. 64-66.

33. A.c. 1143378 СССР, МКИ H03F 1/52. Усилитель мощности с защитой/А. И. Гольдшер, П. А. тЦик, A. Ii. Дашков, Ю. Б. Рогаткин, В. Я. Стенин. - Опубл. 1935, Бюл. Н° 13.

34. A.c.1131115 СССР, МКИ H03F 1/52. Интегральный усилитель мощности/А. И. Гольдшер, П. А. Дик, А. И. Дашков, Ю. Б. Рогаткин, В. Я. Стенин. - Опубл. 1985, Бюл. № 35.

35. A.c. 129Ö501 СССР, МКИ НОЗК 5/01. формирователь импульсов управления/П. А. Дик, А. И. Гольдшер, А. И. Дашков, В. Я. Стенин. - Опубл. 1937, Бюл. № 6.

36. А.с.1333467 СССР, МКИ НОЗК 5/01. Формирователь импульсов/А. И. Гольдшер, П. А. Дик, А. И. Дашков, В. Я. Стенин. - Опубл. 1963, Бюл. 1!° 11.

37. А. с. 1499449 СССР, МКИ НОЗК 5/01. Интегральный преобразователь импульсов/А. И. Гольдшер, П. А. Дик, А. И. Машков, Б. Я. Стенин. - Опубл. 1989, Бюл. № 29..

38. A.c. 1522387 СССР, МКИ НОЗК 5/01. Формирователь импульсов управления/А. И. Годьдшер, П. А. Дик, А. И. Машков, В. Я. Стенин. - Опубл. 1989, Вкл. № 42.

39. А.с.1547044 СССР, МКИ НОЗК 5/01. Интегральный Формирователь импульсов/А. И. Гольдшер, П. А. Дик, А. И. Машков, В. Я. Стенин. - Опубл. 1990, Бюл. N° 8.

40. А.с.1614104 СССР, МКИ НОЗК 5/01. формирователь импульсов/А. И. Гольдшер, П. А. Дик, А. И. Машков, Б. Я. Стенин. - Опубл. 1990, Бюл. N"48.

41. Быстродействующие интегральные преобразователи уровней К1119ПУ1, ПУ2 для управления микросхемами с зарядовой связью/А. И. Гольдшер, П. А. Дик, А. И. Машков,

B. Я. Стенин//Электронная промышленность. - 1989. - № 2. - С. 48,49. • -

42. Интегральный четырехуровневый преобразователь 1119ПУЗ для управления микросхемами с зарядовой связью/А. И. Гольдшер, П. А. Дик, А. И. Машков, В. Я. Стенин//Электронная промышленность. - 1989. - N° 2.

C. 51,52.

43. Быстродействующий двухуровневый преобразователь 1119ПУ4 для управления" микросхемами с зарядовой связью с P-каналом/А- И. Гольдшер, Я: А. .Дик, А. И. Машков, В. Я. Стенин//Электронная промышленность. - 1989. - № 2.

С. 53.

44. А. с.959165 СССР, МКИ G11C 19/28. Запоминающее устройство/IT.' А. Дик, Н. М. Ройзин, В. Я. Стенин. - Опубл.

, 1982, Бюл. Ыа 34.

45. А. с.1383446 СССР, МКИ Gl 1С 19/28. Запоминающее ■ устройство/П. А. Дик, В.' Я. Стенин.- Опубл. 1988,Бюл. №11.1

46. Стенин В. Я. Применение полевых транзисторов в импульсных усилителях//Полупроводниковые приборы в технике электросвязи/Под ред. И. S. Николаевского. - М.: Связь, 1969. - Вып.З. - С. 11-30.

47. Стенин В. Я. Каскодный усилитель на МДП транзисторах с последовательной обратной связью ,по

току//Радиотехника. - 1972. - Т. 27, № 3. - С. 81-87.

48. Стенин В. Я. Особенности использования полевых транзисторов в каскадах с обратной связью/УПолу-проводниковые приборы и их применение/Под ред. Я. А. Федотова. - И. :. Сов. радио, 1973. - Вып. 27. - С. 164-178.

49. А. с. 1295454 СССР, ИКИ вИС 27/02. Устройство считывания/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. - Опубл. 1987, Бюл. № 9.

50. А. с. 1345282 СССР, ИКИ в НС 27/00. Аналоговое запоминающее устройство/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. 1 Опубл. 1987, Бюл. N° 38.

51. А. с. 1348911 СССР, ИКИ 011С 27/02. Устройство считывания/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. - Опубл. 1987, Бюл, № 40.

52. А.с. 1377916 СССР, ИКИ 011С 27/02. Устройство аналоговой памяти/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. - Опубл. 1388, Бюл. в.

53. А. с. 1401519 СССР, ИКИ вИС 27/00. Устройство выборки-хранения/А. И. Гольдшер, Ю. А. Зубец, А. И. Машков, В. Я. Стенин. - Опубл. 1988, Бюл. Н° 21.

54. А.с'. 1425786 СССР, ИКИ 011С 27/00; 27/02. Устройство выборки-хранения/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. -Опубл. 1988, Бюл. И° 35.

55. А. с. 1430989 СССР, МКН в11С 27/00. Устройство выборки-хранения/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. - Опубл. 1988, Бюл. № 38.

56. А. с. 1432610 СССР, МКЯ 011С 27/00. Устройство выборки-хранения/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. - Опубл. 1988, Бюл. Я" 39.

57. А.с.1462417 СССР, ИКИ -.011С 27/02. Усилитель считывания для приборов с зарядовой связью/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин.. - Опубл. 1989, Бюл. 8.

58. А. с. 14 74745 СССР, ИКИ 011С 27/00. Устройство выборки-хранения/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. - Опубл. 1989, Бюл. 11° 15.

.59. ' А. с. 1485311 СССР, ИКИ СПС 27/00. Устройство аналоговой памяти/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. - Опубл. 1980, Бюл. N° 21.

60. А. с. 1485312 СССР, МКИ G11C 27/00. Устройство выборки и хранеиия/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. - Опубл. 1989, Бюл. №21.

61. A.c.1495852 СССР, МКИ Gl 1С 27/00. Устройство считывания/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. - Опубл. 1989, Бюл. № 27.

62. A.c.1508285 СССР, МКИ G11C 27/00. Устройство выборки-хранения/А. И. Гольдшер, Ю. А. Зубец, А. И. Машков, В. Я. Стенин. - Опубл. 1989, Бюл. № 34.

63. A.c.1554029 СССР, МКИ G11C 27/00. Аналоговое запоминающее устрой ство/Ю. А. Зубец, В. Я. Стенин. Опубл. 1990, Бюл. № 12.

64. Кусков В. Е., Стенин В. Я. Одномерный датчик ионизирующего излучения на ПЗС//Ядерная электроника. Теория и проектирование электронной аппаратуры физического эксперимента/Под ред. Г. М. Агаханяна. - М.: Атомиздат, 1980. - Вып.11. - С.8-15. ■

65. A.c. 745310 СССР, МКИ H01L 27/14. Радиационно-стойкий детектор на приборах с зарядовой связью/В. И. Корх, В. Е. Кусков, В. И. Петров, В. Я. Стенин. - 1980, Бюл. №24.

66. А.с. 824829 СССР, МКИ НОIL 27/10. Ячейка приемника излучения на приборах с зарядовой связью с углубленным каналом переноса/О. С.' Булатов, В. И. Корх, В. Е. Кусков,

B. И. Петров, В. Я. Стенин. - 1981, Бюл. №15.

67. Краснюк А. А., Стенин В. Я. Импульсные характеристики ячеек фотоэлектронных преобразователей на ПЗС//Ядерная электроника. Теория и проектирование электронной аппаратуры физического эксперимента/Под ред. Т. М. Агаханяна. - М.: Энергоиздат, 1981. - Вып. 13.

C. 69-74.

68. Устройства на приборах с зарядовой связью в технике физического эксперимента/Г. Н. Евграфов, В. А. Канцеров, В. Е. Кусков, В. Я. Стенин//Автоматизация Физического эксперимента/Под ред. В. М. Колобашкина. - М. : Энергоиздат, 1981. С. 70-86.

69. Корх В. И. , Кусков В. Е., Стенин В. Я. Детекторы рентгеновского излучения на приборах с зарядовой связью

//Приборы и техника эксперимента. - 1982. - N° 3. - С. 719.

70. Евграфов Г. П., Канцеров В. А., Стенин В. Я. Специализированное устройство на основе ПЗС для Физического эксперимента//Элементарные частицы/Под ред. Б. А. Долгошеина. - И. : Энергоатомиздат, 1983. С. 96-101.

71. Дик П. А., Краснюк А. А., Стенин В. Я. Телевизионная камера на ФМЗС с кадровым переносом// Электронная промышленность. - 1983. - П° 4. - С. 85-07.

72. A.c. 1297259 СССР, НКИ НОЗН 5/335. .Устройство Формирования сигнала нзобрахения/П. А. Дик, Е. П. Доморацкий, .4. А. Краснюк, If. В. Куликов, В. Я. Стенин. -Опубл. 1937, Бюл. № 10.

73. A.c. 1354-144 СССР. ЯКИ H04N 5/30. Устройство для регистрации импульсного изобрахснпя/H. А. Дик, Е. П. Доморацкий, А. А. Краснюк, Н. В. Куликов, В. Я. Стенин. -Опубл. 1937, Бюл. № 43.

74 Афанасьев С. Я. , Бородин С. ti., Стенин В. Я. Нетод построения программно-управляемого устройства измерения параметров интегральных матриц приборов с зарядовой свя-зью//Иаучные труды высш. учебн. заведений Дитовской ССР. Сер. Радиоэлектроника. - 1981. - Т. 17, И" 3. - С. 74 - 77.

75. A.c. 1433270 СССР, ИКИ C06F 15/74. Устройство для измерения параметров фоточувствительных матриц/А. В. Вето, Г. Н. Евграфов, В. Я. Стенин, А. Б. Шейнин. - 198$, Бюл.

39.

76. А. с. 1697273 СССР, ШИ H04N 5/30. Фотоэлектронный преобразователь/А. А. Краснюк, В. Я. Стенин, П. В. Шевченко. - Опубл. 1991, Бюл. N" 45.

77. Краснюк A.A., Стенин В.Я., Яковлев A.B. Фотоэлектронная система преобразования и обработки изобрахений//Иикропроцессорные средства и системы. - 1990. - П° 2. - С. 47,48.

78. Дубровская И. В., Стенин В. Я., Яковлев А. В. Фотоэлектронный комплекс обработки интерферограмм//Приборы и техника эксперимента. - 1990. - № 5. - С. 92-96.

79. Оптический многоканальный анализатор на основе ФМЗС/Н. М. Горшунов, А. А. Краснюк, А. А. Михайлов, Ю. П.

Нещименко, В. Я. Стенин//Молекулярная и химическая физика неравновесных процессов в системах с границей раздела сред/Под ред. В. Д. Бормана. - П. : Эиергоатомиздат. 1990. - С. 33,34.

80. Стенин В. Я. Схемотехника устройств на ПЗС/Приборы с зарядовой связью. Технология и применение: Тез. докл. Ш Всесоюз. науч. - техн. конф.//Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1983. Вып.1. - С.39,40.

81. Стенин В. Я. Принципы организации и элементная база высокоточных преобразователей сигналов на микросхемах с зарядовой связью//ХП Всесоюз. науч. конф. по микроэлектронике: Тез. докл. Часть V. - Тбилиси, 1987. С. 175,176.

82. Стенин В. Я. Построение преобразователей сигналов на фоточувствительных микросхемах с зарядовой связью//Современные проблемы информатики, вычислительной техники и автоматизации: Тез. докл. Всесоюз. конф. - М.: ВИНИТИ АН СССР И ГКНТ, 1988. С. 60.

83. Стенин В. Я. Метод синтеза структурных решений аналого-цифровых микросхем с зарядовой связью//Методы и микроэлектронные средства цифрового преобразования и обработки сигналов: Тез. " докл. Всесоюз. науч. — техн. конф. - Юрмала, 1989. С.26.

84. Стенин В. Я. Опыт и проблемы разработки многоканальных оптоэлектронных преобразователей на микросхемах с зарядовой связью для физического приборостроения//Оптико-электронные измерительные устройства и системы: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. - Томск, 1989. С. 5,6.

85. Стенин В. Я. Методы и средства построения высокоточных преобразователей сигналов на микросхемах с зарядовой свяэыо//Приборы с зарядовой связью и системы на их основе: Тезисы докладов IV конференции с международным участием. - Москва, 1992. С. 108,109.

86. Лабораторный практикум "Преобразователи аналоговых сигналов'УПод ред. В. Я. Стенина. - М. : МИФИ, 1&86. - 72 с.