автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.05, диссертация на тему:Методы и средства рециркуляционного преобразования аналог-аналог, аналог-код и код-аналог

П^ЛЖС^Й ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ СЕРВИСА

- 3 ОПТ 1996 .

На правах рукописи АБРАМОВ Геннадий Николаевич

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГ-АНАЛОГ, АНАЛОГ-КОД И КОД-АНАЛОГ

Специальность: 05.11.05 Приборы и методы измерения электрических и магнитных величин

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

Тольятти 1996

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки и техники Башкортостана, доктор технических наук, профессор Гусев В.Г.,

заслуженный деятель науки и техники России, доктор технических наук, профессор Конюхов Н.Е.,

доктор технических наук, профессор Рыжевский А.Г.

Ведущая организация:

Московский энергетический институт (технический университет)

Защита состоится "25" сентября 1996г. в 15час. 00 мин. в аудит. 209 на заседании диссертационного совета Д 064.21.01 в Ульяновском Государственном техническом университете (432700, г. Ульяновск, ул. Северный венец, 32).

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского Государственного технического университета.

Диссертация в виде научного доклада разослана /6 " (кЬхк^СлЧУО,. 1996 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор техн. наук, профессор

П.И. Соснин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Разработка высокоточных и в тоже время простых по аппаратурной реализации методов и средств преобразования апмлитудно-временных, амплитудных и временных параметров моноимпульсных электрических сигналов (МИЭС) является актуальной научной проблемой и имеет большое научное и практическое значение. С подобными преобразованиями приходится сталкиваться при решении многих задач экспериментальной физики, создании ЭВМ на бионических принципах с динамическим представлением информации, оперативном исследовании и контроле динамических параметров элементов и узлов радиоэлектронных устройств, оптической дальнометрии, исследовании различных устройств однократного действия. Широкое распространение получили методы исследования прочности и надежности материалов и конструкций с помощью одиночных механических, тепловых, ионизирующих и других воздействий.

Особенность преобразования амплитудно-временных, амплитудных и временных параметров МИЭС состоит в том, что энергия необходимая для преобразования импульса, поступает в преобразователь лишь в течении времени существования импульса. Поэтому для преобразования параметров МИЭС необходимо, чтобы преобразователь либо регистрировал параметры импульса в течении времени его действия, либо запасал в течении этого же времени энергию, характеризующую параметры импульса, с целью дальнейшего ее преобразования. Момент прихода сигнала на вход может быть также не известен, поэтому важна постоянная готовность преобразователя к работе. Это требование особенно серьезно в тех случаях, когда повторение эксперимента или исследования исключено или его воспроизведение требует больших материальных затрат и времени. Сложность преобразования параметров МИЭС увеличивается по мере уменьшения длительности преобразуемых импульсов до субнаносекундного диапазона.

Определенны? перспективы в этом направлении открывает рециркуляционный метод построения аналоговых, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей МИЭС, быстро развивающийся с середины 80-х годов. Большой вклад в развитие рециркуляционного метода преобразования аналог-код внесли такие ученые и руководимые ими коллективы как М.М. Гельман, Т.М.Демьянчук, C.B. Денбновецкий, Н.Р. Карпов, JI.A. Моругин, Е.А. Мелешко, А.Г. Рыжевский, Р.-В.П.Поцюс. Из зарубежных ученых наиболее близкими по тематике являются публикации Р.Э.Лоутона, Н.С.Номана, С.М.Риада, Дж.Р.Эндрюс. Однако имеющиеся публикации на момент исследования носили разрозненный и в основном рписательный характер. В связи с этим существовала необходимость систематизации, известных и разработки новых методов и средств рециркуляционного преобразования аналог-аналог, аналог-код, код-аналог, определить предельно-достижимые технические характеристики, отсутствие

знаний о которых сдерживало применение принципа рециркуляции в задачах аналогового, аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования, несмотря на простоту его аппаратурной реализации.

В связи с изложенным комплексная разработка и исследование теоретических и практических основ построения рециркуляционных преобразователей аналог-аналог, аналог-код и код-аналог является актуальной научной проблемой и имеет научное и практическое значение.

Целью работы является разработка и исследование теоретических и схемотехнических основ построения нового класса преобразователей аналог-аналог, аналог-код и код-аналог рециркуляционного типа, имеющих повышенное время запоминания, точность и быстродействие при небольшом объеме аппаратурных затрат и пригодных для работы в наносекунд-ном диапазоне длительностей моноимпульсных электрических сигналов.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Анализ состояния теории и практики рециркуляционного преобразования амплитудно-временных, амплитудных и временных параметров наносекундных МИЭС в код и код-время.

2. Теоретическое и экспериментальное исследование схемотехнических особенностей построения рециркуляционных средств преобразования аналог-аналог, аналог-код и код-аналог.

.2 Теоретическое и экспериментальное исследование динамических свойств, статистической погрешности и времени запоминания рециркуляционного метода преобразования аналог-аналог амплитудно-временных параметров и их применение в кратко- и долговременных динамических запоминающих устройствах (ДЗУ).

4. Теоретическое и экспериментальное исследование статических погрешностей и быстродействия рециркуляционного метода преобразования аналог-код амплитудных и временных параметров МИЭС. Развитие на этой основе наиболее перспективные структуры преобразования, разработка способов уменьшения погрешности и повышения быстродействия преобразования.

5. Теоретическое и экспериментальное исследование статических погрешностей и быстродействия рециркуляционного метода преобразования код-время. Разработка новых методов и средств повышения его точности и быстродействия преобразования.

Новые научные результаты и положения, выносимые на защиту заключаются в разработке и исследовании теоретических основ построения рециркуляционных методов преобразования аналог-аналог, аналог-код и код-аналог и состоят в следующем:

1. Впервые поставлена и решена задача анализа процесса рециркуляции в преобразовательных структурах аналог-аналог, аналог-код и код-

аналог позволившая создавать рециркуляционные преобразователи (I'll) с заданными техническими характеристиками.

2. Разработана математическая модель процессом .происходящих и амплитудных рециркуляторах при рециркуляционном методе преобразования аналог-аналог н аналог-код с аналоговым представлении запоминаемого сигнала з каждой из рециркуляция.

3. Разработана математическая модель процессов, происходящих при рециркуляционном методе преобразования аналог-аналог с цифровым широтно-импульсным представлением запоминаемого сигнала в каждой из рециркуляции, позволившая повысить время запоминания.

4. Получены аналитические зависимости для расчета результирующей погрешности преобразования рециркуляционного метода преобразования аналог-англог и аналог-код, показывающие доминирующую роль составляющей погрешности обусловленной конечным значением коэффициента передачи амплитудного рециркулятора (АР).

5. Сравнительный анализ точности РП аналог-код амплитудных параметров с различным характером рециркуляции показал, что наиболее перспективными по точности преобразования являются РП с регрессирующим характером рециркуляции. Аналитически и экспериментально исследован способ устранения в них составляющей погрешности, обусловленной коэффициентом передачи амплитудного рециркулятора.

6. Математические модели рециркуляционного метода преобразования аналог-код и код-аналог временных параметров МИЭС, устанавливают его предельные возможности по точности, быстродействию и объему аппаратурных затрат. Теоретически и экспериментально исследованы аппаратурные и структурные Способы повышения быстродействия (параллельный, с переменным периодом рециркуляции, комбинированный, многоступенчатый) и точности рециркуляционного метода преобразования (РМП) время-код и код-время.

7. Обнаружены общие закономерности протекания рециркуляционных процессов в РП амплитудных и временных параметров мононмпульс-ных сигналов, пезволяющие осуществлять взаимооднозначные формализованные преобразования структур и функциональных узлов РП амплитудных параметров в структуры и функциональные узлы РП временных параметров при соблюдении определенных в работе дуальных соответствий. Свойство дуальности (двойственность) позволяет синтезировать амплитудные и временные преобразовательные структуры рециркуляционного типа, с целью последующего выбора оптимального схемного решения.

8. На основа принципа рециркуляции созданы кодоуправляемые источники временной задержки цифровых импульсных последовательностей (ЦИП); генераторы (одинарных и парных) ЦИП с кодоуправляемым периодом колебаний; кодоуправляемые одновибраторы и генераторы пачки ЦИП. л

Достоверность математических моделей и теоретических расчетов обосновывается их соответствием экспериментальным результатам.

Практическая 'значимость ih.ihojiiiciihi.ix исследований заключается в со¡дапии схсмотсхмичсской основы разработки нового класса преобразователей аналог-аналог, аналог-код, код-аналог рециркуляционного типа, а именно:

1. Предложен и исследован ряд защищенных авторскими свидетельствами РП аналог-аналог [47, 49, 50, 53, 60]. Получены пригодные для инженерного расчета зависимости, характеризующие процесс динамического запоминания МИЭС; определены погрешности и время запоминания [3.65]. Результаты исследования внедрены в п/я Р-6510.

2. Предложены и исследованы защищенные авторскими свиде-ичн.стлмп РП папряжспис-код с регрессирующим характером рециркуляции. позволяющие при ограниченном числе рециркуляции получать необходимый цифровой результат преобразования [6-15, 18, 45]. Полученные результаты используются в п/я Р-6510.

3. Предложены и исследованы по точности, быстродействию, объему аппаратурных затрат ряд защищенных авторскими свидетельствами простых рециркуляционных преобразователей время-код РПВК ( параллельных, с переменным периодом рециркуляции, комбинированных) с регрессирующим характером рециркуляции [22, 23, 42]. Показано, что результирующая погрешность простых и многоступенчатых РПВК, состоит из трех составляющих: аддитивной, мультипликативной и методической погрешности. Предложен и исследован способ компенсации аддитивной составляющей результирующей погрешности простых РПВК и их разновидности [1].

Три разновидности РПВК внедрены в опытное производство в ПКФ "Инки" в комплекте оборудования для ультразвукового распыления топлива и двигателях внутреннего сгорания.

4. Предложены и исследованы ряд защищенных авторскими свидетельствами многоступенчатых (многокаскадные и многотактные) РПВК [24,54,59,63]. Выявлено: погрешность многоступенчатых РПВК при различных соотношениях между его дискретностью преобразования той и разрешающей способностью ^рь имеет тоже значение, что й простые РПВК; способы повышения быстродействия простых РПВК регрессирующего типа не конкурентоспособны с многоступенчатым способом построения РПВК. Получены аналитические зависимости, позволяющие обеспечивать и многоступенчатых РПВК (МРПВК) минимальное время преобразования при двух полярных случаях дискретности преобразования тон > Ьри и то,™ < Т«|, < Цл-

5. Предложены и исследованы способы компенсации систематической погрешности: уменьшения мультипликативной составляющей и компенсации аддитивной составляющей результирующей погрешности МРПВК [I]. Многокаскадные РПВК внедрены в АО "Тольяттистрой" в установках неразрушающего контроля строительных конструкций.

6. Предложены и исследованы по точности и быстродействию три варианта защищенных авторским свидетельством простых РП код-время (Р1ЖВ) с прогрессирующим характером рециркуляций [48]. Разработан

способ повышения их быстродействия в два раза за счет переменного периода рециркуляций [56].

Результаты исследований внедряются в АОЗТ "Компасс" в составе оборудования по тестированию компьютеров на предмет выявления их неисправностей.

7. Предложен и исследован ряд защищенных авторскими свидетельствами ступенчатых (двухкаскадных и комбинированных) РПКВ [52,58,62]. Показаны их преимущества по точности и быстродействию по сравнению с простыми РПКВ. Разработан способ дальнейшего повышения быстродействия (не более чем в два раза) ступенчатых РПКВ при сохранении неизменной точности преобразования [1 ].

Указанные ступенчатые РПКВ внедрены в НАО " Поволжское" в составе оборудования электронного дозирования при смешивании ингредиентов комбикормов и в кормораздатчиках.

8. Разработан способ устранения аддитивной составляющей результирующей погрешности простых и ступенчатых РПКВ [1]. Результаты исследования результирующей инструментальной погрешности РПВК и РПКВ апробированы в НАО " Поволжское".

Следующие результаты научных исследований методов и средств рециркуляционного преобразования аналог-аналог, аналог-код и код-аналог внедрены в опытно-промышленном производстве АО "АвтоВАЗ" в составе нестандартного измерительного оборудования для входного контроля динамических параметров элементов и узлов радиоэлектронных устройств в установках неразрушающего контроля прочности и надежности материалов и конструкций, используемых в автомобилях, что в целом повышает качество готовой продукции:

1. Разработка и анализ математических моделей процессов, происходящих в амплитудных рециркуляторах с простым и регрессирующим характером рециркуляций в динамических запоминающих устройств (ДЗУ) и рециркуляционных преобразователей (РП) напряжение-код;

2. Разработка и анализ математических моделей процессов, происходящих во временных рециркуляторах РП время-код и код-время с простой и ступенчатой организацией процесса рециркуляций;

3. Анализ конкретных структур РП аналог-аналог (ДЗУ), РП ¿^налог-код (напряжение, время), РП код-время по точности, быстродействию и объему аппаратурных затрат. Выявление на этой основе наиболее перспективных преобразовательных структур;

4. Предложения по повышению точности РП аналог-аналог, аналог-код и код-аналог за счет уменьшения частных составляющих их результирующей погрешности;

5. Разработка кодоуправляемых источников образцовой временной задержки и рециркуляционных преобразователей код-задержка цифровых импульсных сигналов наносекундного диапазона длительностей.

Результаты исследований широко используются в учебном процессе Поволжского технологического института сервиса по дисциплинам "Импульсные и цифровые устройства", "Метрология и радиоизмерения",

"Устройства генерирования и формирования сигналов", а также в виде методических разработок по дипломному проектированию и учебно-исследовательской работе студентов на кафедре " Радиотехника".

Апробация работы. Основные положения и результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Вопросы теории и проектирования аналоговых измерительных преобразователей параметров электрических сигналов и цепей" (г. Ульяновск, 1978 г.); на научно-технической конференции "Методы и устройства повышения качества приборов, систем и аппаратов" (г. Ульяновск, 1979 г.); на 3-й Всесоюзной конференции "Ультразвук в физиологии и медицине" (г. Ташкент, 1980 г.); на Республиканской конференции "Вопросы теории и проектирования преобразователей информации" (г. Киев, 1981 г.); на Второй Всесоюзной научно-технической конференции "Методы и средства аналого-цифрового преобразования параметров электрических сигналов и цепей" (г. Пенза, 1981 г.); на 5-м Всесоюзном симпозиуме "Нано- и пикосекундная импульсная техника и ее применение в радйоизмерениях" ( г. Горький, 1983 г.); на Республиканской конференции "Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи" (г.Таллин, 1983 г.); на 5-ой Всесоюзной конференции "Проблемы метрологического обеспечения систем обработки измерительной информации" (г.Суздаль, 1984 г.); на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Ульяновского политехнического института в 1981-1984 годах; на областной научно-технической конференции " Про-блемьг разработки средств диагностики и контроля РЭА" (г.Самара, 1987 г.); на* Всесоюзной научно-практической конференции "Новые формы хозяйствования" ( г. Тольятти, 1990 г.); на Республиканской научно-технической конференции "Теория и проектирование электронных вольтметров и средств их поверки" ( г. Таллин, 1990 г.); на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Поволжского технологического института сервиса в 1986-1996 годах; на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Государственной академии сферы быта и услуг в 1989-1994 годах (г.Москва); на Международном симпозиуме " Технология-2000" ( г.г. Самара, Тольятти, 1995 г.).

Публикации. Результаты научных исследований опубликованы в 65 научных работах, включая 1 монографию и 29 авторских свидетельств на изобретения, в 11 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, которые проводились под руководством и при непосредственном участии автора в соответствии с перечнем ГКНТ СМ СССР важнейших научно-технических проблем, раздел "Целевые комплексные научно-технические программы по отраслям народного хозяйства", п. 40 - создание и производство приборов, измерительно-вычислительных комплексов

и систем для научных исследований; координационным планом АН СССР по проблеме "Измерительные процессы и системы" (п. 1.12.8.; п. 1.13.1) на 1986+1990 г.г. и в соответствии с планами госбюджетных и хоздоговорных НИР Ульяновского политехнического института и Поволжского технологического института сервиса.

Личный вклад автора. Все основные научные и практические результаты, выводы и рекомендации получены автором впервые и лично. Монография написана автором единолично. В работах, выполненных в соавторстве, автор является инициатором (выдвигал идею, формулировал задачу, намечал пути ее решения), разрабатывал методики исследования, проводил теоретические расчеты, участвовал в изготовлении образцов и их исследовании, осуществлял обработку, анализ и обобщения полученных результатов. Автором лично опубликовано 34 научных работы, в том числе получено 16 авторских свидетельств на изобретения. В авторских свиде-.тельствах, выполненных в соавторстве, вклад всех соавторов, равноценен. Все работы по ьнедрению и практическому использованию результатов научных исследований проведены под руководством и личном участии автора.

I. СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГ - АНАЛОГ, АНАЛОГ - КОД И КОД - АНАЛОГ НА НАЧАЛО ИССЛЕДОВАНИЙ.

Все возрастающий интерес к преобразованию моноимпульсных электрических сигналов объясняется не только их широким использованием в различных областях науки и техники, но и значительными возможностями, которые открывают методы одноразовых преобразований для повышения быстродействия обработки больших и разнообразных массивов информации. Специфика преобразования параметров МИЭС заключается в сложности преобразования по мере уменьшения их длительности до.субианосе-кундного диапазона и объясняется возрастанием требований к быстродействию, широкополосности и линейности преобразовательных устройств [2,3]. В последние годы в отечественной и зарубежной литературе значительно увеличилось количество публикаций, посвященных рециркуляционным методам и средствам преобразования параметров МИЭС, однако эти публикации косят разрозненный и в основном описательный характер. Отсутствие классификации методов и средств рециркуляционного преобразования, их сравнительный анализ затрудняет решение задачи по выбору и синтезу структуры преобразователя, исходя из конкретных требований.

В качестве классификационного признака автором принят характер рециркуляций, исходя из которого установлено, что процесс рециркуляции

в РП аналог-аналог, аналог-код и код-аналог может носить простой, регрессирующий и прогрессирующий характер. При этом простой рециркуляционный процесс положен в основу преобразования аналог-аналог амплитудно-временных параметров и аналог-код амплитудных параметров; регрессирующий - преобразования аналог-код амплитудных и временных параме/ров; прогрессирующий - преобразования код-аналог и аналог-код временных параметров моноимпульсных электрических сигналов [3,65].

Анализ основных физических принципов работы, характеристик и параметров рециркуляционных методов и средств преобразования аналог-аналог, аналог-код и код-аналог указывает на их высокую перспективность: предельно достижимое значение дискретности преобразования достигает, с учетом современного уровня цифровых интегральных схем (ЦИС), значения в десятки пикосекунд; полностью (за исключением простых РП аналог-аналог) выполняются на ЦИС без применения устройств аналоговой техники, что существенно уменьшает временные затраты на настройку преобразователей и увеличивает их надежность; дискретности преобразования менее 1 нсек обеспечивается выбором геометрической длины кабеля задержки, что не вызывает дополнительных аппаратурных затрат. Вместе с тем отсутствие детальных теоретических и практических исследований рециркуляционных методов и средств преобразования аналог-аналог, аналог-код и код-аналог сдерживает их внедрение в практику аналогового, аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования. Так исследования динамических свойств РМП аналог-аналог с аналоговым представлением сигнала не были направлены на увеличение точности преобразования, а в известных на начало исследований РП аналог-аналог с цифровым широтно-импульсным представлением сигнала задача построения технологической модели, теоретического анализа ее динамических свойств вообще не ставилась.

Анализ основных параметров РП аналог-код амплитудных параметров (напряжение-код) с простым и регрессирующим характером рециркуляции свидетельствует об отсутствии их сравнительного анализа, что ведет к необоснованному развитию РП с простым характером рециркуляции, в то время как РП с регрессирующим характером рециркуляций более перспективны по точности преобразования. Вместе с тем для расширения динамического диапазона РП напряжение-код при условии сохранения неизменным времени преобразования, наиболее перспективно комбинирование рециркуляционного метода с методом прямого отсчета [14,16-18]. На начало исследований практически отсутствовали сведения о возможности компенсации частной составляющей результирующей погрешности, обусловленной конечным значением коэффициента передачи амплитудного рецир-кулято'ра РП напряжение-код с регрессирующим характером рециркуляций.

Особое значение имеют исследования, направленные на разработку рециркуляционного метода преобразования аналог-код временных параметров МИЭС (РП время-код) имеющего жесткую привязку начальной фазы рециркуляций к началу преобразуемого ВИ, что исключает состав-

и

ляющую погрешности из-за несинхронизации, присущую другим методам преобразования. Вместе с тем задачи исследования в направлении повышения его быстродействия за счет аппаратурных и структурных способов и повышения точности преобразования путем устранения частных составляющих результирующей погрешности на начало работы вообще не ставились. Анализ способов расширения временного диапазона преобразования РП время-код без увеличения их времени преобразования указывает на перспективность сочетания рециркуляционного метода с методом последовательного счета и с методом задержанных совпадений [23].

Оценка рециркуляционного метода преобразования код-время, практически не известного и не исследованного по точности, быстродействию, схемотехнике построения на начало работы, показывает его важнейшее достоинство * обеспечение точной временной привязки к сигналу, относительно которого выдается результат преобразования. В результате изучения физических процессов в РП время-код и код-время установлена их адекватность, что позволяет использовать аппаратурные и структурные способы повышения быстродействия и точности РП время-код и в РП код-время.

На начало исследований не были определены и исследованы мультипликативные и аддитивные составляющие результирующей инструментальной погрешности РП аналог-аналог, аналог-код и код-аналог возникающие из-за нестабильности характеристик отдельных элементов, вызываемых изменением напряжения питания, температуры, влажности, давления в среде, окружающей преобразователи.

Анализ процессов, происходящих в РП аналог-код амплитудных и временных параметров МИЭС выявил, что они основаны на принципе регрессии. Это единство позволяет осуществлять взаимооднозначные формализованные преобразования структур временных параметров в преобразовательные структуры амплитудных параметров ( и обратно) при выполнении следующих дуальных соответствии: вычитающий элемент - схема совпадения (логический элемент И); источник образцового напряжения - источник образцового ВИ; суммирующий элемент - схема объединения (логический элемент ИЛИ); цифровой регистратор амплитудных значении цифровой регистратор значений ВИ. Свойство дуальности (двойственности) позволяет синтезировать амплитудные и временные преобразовательные структуры рециркуляционного типа с целыо последующего выбора оптимального схемного решения (по точности, быстродействию, объему аппаратурных затрат).

Особую значимость имеют вопросы анализа предельно достижимого значения дискретности преобразования; определения условия выбора мер длины кабелей задержки в РП аналог-код (время-код) и код-аналог (код-время). Эти вопросы на начало исследования в известных литературных источниках вообще не ставились.

И. РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА IIРЕОПРАЗОВАНИЯ АНАЛОГ-АНАЛОГ

В основу рециркуляционных методов и средств преобразования аналог-аналог амплитудно-временных параметров МИЭС положен простой характер рециркуляции в замкнутом контуре с задержанной обратной связью, импульсного сигнала Щи), причем необходимо, чтобы 1»< где 1,. - период рециркуляции [2,3,65]

их(Ьс)

Г,1

БЗ

иДиЧр)

Рис. 1

Такой РП реализует функцию аналоговой динамической памяти и представляет собой простой амплитудный рсциркулятор, в дальнейшем простой РП аналог-аналог (Рис. 1), позволяющий запоминать входной сигнал Щ(>) на время, определяемое коэффициентом передачи к блока задержки БЗ с временем задержки 1Р, его полосой пропускания и определяется как Ь=гПР. ,В общем случае число рециркуляций.л определяется .из уело-' вия кпихт>ит (Цт-уровснь шумов простого амплитудного рециркулято-ра).

Блок задержки можно представить выполненным в виде последовательной цепи, состоящей из униполярного элемента (УЭ) с коэффициентом передачи К, фильтра нижних частот Ф и линии задержки ЛЗ и предполагая УЭ и ЛЗ идеальными, а исидеальность БЗ отобразить фильтром нижних частот Ф. Тогда процессы, происходящие в простом РП аналог-аналог, можно описать интегральным уравнением Вольтерра 2-го рода [2].

. 1-Ц,

или - 1р) + к /Н(1 - 1р- 0) и/(0) с30 = Ш(1,), (1)

<1

(Н(I) - импульсная характеристика фильтра). Полагая 1Л(и) = 50«) из решения интегрального уравнения (1) определена импульсная характери-

стика простого РП аналог-аналог Нс(1) = X к' - йР).

При подаче па вход моноимпульсного сигнала 1Л(Ь) в простом РП аналог-аналог возникает рециркуляционный процесс и па его выходе вырабатывается ктшпноследователыгасть импульсов

Ux*(tx - tP) = S k" U„(U - ntP), где U„(t) = [Hn(t - 6) U*(0) dG, импульс n раз ¡=0 0 прошедший по амплитудному рециркулятору. Для определения динамических свойств и погрешности простого РП аналог-аналог выведена его переходная характеристика (ПХ)

A(t) = i>A„(t-ntp), ' (Г)

t i=0 здесь An(t) = jHn(t- 8) dQ, ПХ n последовательно соединенных фильтров, о

Из выражения (Г) при A„(t)=l(t) выведена ПХ идеализированного простого РП аналог-аналог

Au(t) = 1 (t) + £ k" 1 (t - ntp), (2)

i=i

Полагая, что фильтр Ф представляет собой однозвенный фильтр нижних частот с постоянной времени т, равной длительности фронта импульса на выходе реальной линии задержки, реальная ПХ простого РП аналог-аналог имеет вид:

AP(t)= 1 (t) + S k" [1 - е - > ] Z ([(t - ntP) / т ] ^) / к!, (3)

i=1 n-l • к=0

где An(t) = 1 - е -< £ (t - х )к / к! переходная характеристика п по-к=0

следовательно соединенных однозвенных фильтров нижних частот.

Анализ выражений (2) и (3) при различных значениях добротности линии задержки (добротность простых РП аналог-аналог) Q = tP / т показал, что простой РП аналог-аналог является искажающей системой, поэтому его ПХ в первые моменты (при п<10 и Q>40) имеющая вид ступенчатой функции, постепенно превращаются в квазигармоническое колебание. С учетом сказанного, время запоминания рециркуляционных ДЗУ не превышает десятка периодов рециркуляции. Следовательно, построение на основе простых РП аналог-аналог долговременных динамических запоминающих устройств не представляется возможным [3,64,65].

Результирующая относительная погрешность запоминания простых РП аналог-аналог описывается выражением ур = 1 - М(п) Ф(п) (4), где М(п) и Ф(п) функции, описывающие огибающие амплитуд импульсов на выходе АР соответственно при Q со и k = 1. Функция Ф(п) характеризует ограниченность полосы пропускания реального простого РП аналог-аналог. В общем случае Ф(п) находится как уравнение огибающей функции R(t)=Ap(t)/Au(t).

Анализ выражения (4) показывает на неравноценный вклад в результирующую погрешность уР огибающих М(п) и Ф(п). Так поведение функции Ф(п) при Q>4<) и п<10 допускает Ф(п)=1 с погрешностью менее 0,1%. В

то же время поведение функции М(п) при тех же условиях и различных к<1, такую возможность полностью исключает и, следовательно, выражение (4) приводится к виду yp=l-kn(5). Полагая к=ко(1+б) (5*), где б - относительная нестабильность коэффициента передачи БЗ амплитудного рецир-кулятора, обусловленная отличием текущего значения к от своего номинального значения ко (носит мультипликативный характер), выражение (5) можно представить как ур=6м (6), где 6M=-konnS - относительная мультипликативная погрешность, а р.— 1 -ко" - погрешность преобразования, обусловленная конечным значением k< 1, имеет доминирующий характер в выражении (6). Рассматривается способ уменьшения ур, при сохранении неизменным времени запоминания ti, за счет коррекции амплитуд пыходно-го сигнала Ux'(^*-tp) по закону, обратному огибающей М(п). Выражение (5) в этом случае принимает вид ур„= 1 -knß„, где ß„= 1 /ко" коэффициент усиления корректирующего усилителя. Считая ßn=ßon(l+5p)+Aß, 8Р - относительная нестабильность коэффициента усиления КУ, обусловленная отличием текущего значения ßn от своего номинального значения ßon имеет мультипликативный характер; Aß - аддитивная погрешность, обусловленная дрейфом нуля КУ и выполняя условие настройки ß0n=l/kon ß,,=(l+Sß)/kon+Ap. Тогда 7рм=5м+5д (7), где 6м=-(5р+п55р+п6) и 8Д=-konAß(l+n5) » -k(Mß представляют соответственно результирующую относительную мультипликативную и аддитивную погрешности. Из сравнения выражений (6) и (7) следует, что составляющая результирующей погрешности, обусловленная конечным значением к в этом случае устраняется и численное значение урм следует ожидать в пределах 10"3. Однако и в этом случае¿рремя запоминания остается прежним и определяется выражением t3=ntp,Tflen<10.

Для создания ДЗУ с большим временем запоминания (п»10) и М(п)=1 предлагается осуществлять процесс рециркуляции запоминаемого сигнала не в аналоговой форме, а предварительно преобразовав в широт. но-импульсные цифровые (стандартной амплитуды Uc) сигналы на каждом *из N уровней его амплитудного значения, то есть осуществлять многоуровневое широтно-импульсное квантование, с вырабатыванием на каждом из N уровней квантования импульсных сигналов Uc(txt), гДе длительность импульсов Ux(tx) на соответствующем из me[l;N] уровней квантования [47]. Далее, в зависимости от вида задержанной обратной связи (ЗОС), которая может быть местной или общей, осуществлять, в случае местной ЗОС, одновременно процесс рециркуляции каждого из импульсных сигналов Uc(txi) в соответствующем ему временном рециркуляторе (ВР) (число, которых равно N) и суммирования рециркулирующих сигналов Uc(txi) на N - входовом сумматоре Рис. 2. На выходе N - входового сумматора будет вырабатываться с периодом tp синтезированный сигнал UxW -tp), имеющий ступенчато-ломанный вид с амплитудным значением ступени (шага квантования ) U3T= Ums/N , где Umx -наибольшее амплитудное значение преобразуемого сигнала U*(tx).

Рис.2

Технически операция многоуровневого широтно-импульсного квантования осуществляется в параллельном наборе компараторов НК, а источник образцового напряжения ИОН задает уровни квантования Ц>тто(т=1,2,3,....И) с шагом иШиротно-импульсные сигналы ЩиО, выбираемые на каждом из N уровней квантования, вводятся в соответствующие временные рециркуляторы ВР^ВРм состоящие из логических элементов ИЛИ, И и линии задержки ЛЗ. Периоды рециркуляции ВР^ВРы должны быть равны между собой 1р|=Гр2=...=1рл=1р.

Если ис выходное напряжение компаратора и временных рециркуля-торов ВР|^ВРы в каждом из каналов преобразования, то условие настройки, будет выглядеть как рт>и,Тт/ис, где рт- коэффициент передачи сумматора по каждому из ш - входов. Заметим, что варьируя р т МОЖНО осуществлять операцию масштабирования запоминаемого сигнала.

Условием сохранения неизменным амплитудного масштаба запоминаемого сигнала является выполнение равенства Рт=игт/Цс, а масштабирования в сторону увеличения или уменьшения выполнение неравенства соотетственно рт>изтш/ис ИЛИ рт<иэтп/ис.

В случае общей ЗОС импульсные сигналы и^О непосредственно, минуя процесс запоминания ВР^ВРи, суммируются в N - входовом сумматоре (Рис. 3), образуя синтезированный сигнал и**(1*' 4Р), который, после задержки на время 1Р в блоке задержки БЗ, вновь подвергается многоуровневому квантованию на N уровнях квантования [50,60].

Рис. 3.

Указанный процесс происходит в каждой из п рециркуляции. Условие настройки в этом случае должно иметь вид Рт^тт/Шс С целью анализа погрешности и времени запоминания РП аналог-аналог с широтно-импульсным представлением запоминаемого сигнала (в дальнейшем сложных РП аналог-аналог), каждый из временных рециркуляторов сложных РП с местной ЗОС и каждый из каналов и БЗ сложных АР с общей ЗОС представлены топологической моделью Рис. 4. В отличии от простых РП аналог-аналог в этом случае вводится логический элемент ЛЭ с длительностью фронта выходного импульса ь и переходной характеристикой, имеющей ступенчатый вид.

Выход

Рис.4.

Тогда полагая в выражении (4) М(п)=1, результирующая относительная погрешность запоминания сложных РП аналог- аналогусР=1-Ф(п).

Поведение функции Ф(п) при различных значениях <Зср, где <Зср=ПрЛэ - добротность сложных РП аналог-аналог показывает, что при п<хЛэ Ф(п)=Г с погрешностью менее 0,01%. Из анализа отношения т/Ь следует, что численное значение п достигает несколько сотен. То есть время запоминания сложных РП аналог-аналог по сравнению с простыми увеличивается в десятки раз, при сохранении неизменной точности запоминания.

III. РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГ-КОД АМПЛИТУДНЫХ ПАРАМЕТРОВ.

В основу рециркуляционных методов и средств преобразования аналог-код амплитудных параметров МИЭС положены простой или регрессирующий характеры рециркуляций и цифровая регистрация, посредством преобразования напряжение-код, в каждой из регистраций амплитудного значения преобразуемого моноимпульсного электрического сигнала [2]. В первом случае рециркуляционные преобразователи представляют собой преобразователи напряжение-код с простым, а во втором - с регрессирующим характерами рециркуляций. Простой характер рециркуляций реализуется на основе простого амплитудного рециркулятора Рис. 1, а регрессирующий - вводом в его состав вычитающего элемента, включенного между выходом суммирующего элемента и входом блока задержки. На второй вход вычитающего элемента подается образцовое напряжение, определяемое дискретностью преобразования исходя из конкретного схемного решения цифрового регистратора (ЦР).

Для оценки точности, быстродействия и объема аппаратурных затрат проведен сравнительный анализ следующих вариантов РП напряжение-код с простым характером рециркуляции: с одним компаратором; с малоразрядным преобразователем напряжение-код (ПНК); малоразрядными ПНК и преобразователем код-напряжение (ПКН) в составе ЦР; поразрядной оценкой ЦР каждой из рециркуляций [2,46].

Одновременно проведен сравнительный анализ характеристик и различных вариантов РП напряжение-код с регрессирующим характером рециркуляций: 1) с одним компаратором; 2) преобразователем код - напряжение; (h>l) вычитающими элементами и компараторами; 3) (h>l) вычитающими элементами и малоразрядными ПНК; 4) с одним малоразрядным ПНК в составе ЦР; 5) поразрядной и параллельно-последовательной оценкой ЦР каждой из рециркуляций [2, 3-5].

Выявлены наиболее перспективные по точности, быстродействию и объему аппаратурных затрат структуры РП напряжение-код: с простым характером рециркуляций это структура с малоразрядными ПНК и ПКН в составе цифрового регистратора; с регрессирующим характером рециркуляций - структура РП с одним малоразрядным ПНК в составе ЦР. Использование в составе ЦР малоразрядного ПНК позволяет в каждой из рециркуляций определять несколько разрядов выходного кода при ограниченном числе рециркуляций (п<5).

Впервые проведен сравнительный анализ по точности РП с простым и регрессирующим характером рециркуляций. Полагая коэффициент передачи к амплитудного рециркулятора описывается выражением (5*) и допуская ко—>1, доказывается, что частная составляющая результирующей погрешности РП напряжение-код с простым характером рециркуляций, обусловленная конечным значением к и его нестабильностью у+-)-б+м->п8,

а частная погрешность РП с регрессирующим характером рециркуляции у-->5'м->{п/(п+1)}5. Здесь 5+ м и о~м - относительная мультипликативная погрешность РП напряжение-код соответственно с простым и регрессирующим характерами рециркуляции, обусловленные нестабильностью значения ко. Таким образом доказывается, что у+>у\ При обеспечении условия ко—>1 рециркуляционные преобразователи напряжение-код с регрессирующим характером рециркуляции по сравнению с РП с простым характером рециркуляций имеют меньшее в (п+1) раз значение частной составляющей результирующей погрешности преобразования. Таким образом, путь дальнейшего развития и совершенствования РП с простым характером рециркуляций является тупиковым и от него следует отказаться [3, 64]. Проведенные исследования в направлении развития и совершенствования РП напряжение-код с регрессирующим характером рециркуляций выявили в них возможность компенсации частной составляющей результирующей погрешности, обусловленной коэффициентом передачи амплитудного рециркулятора. Рассматривается способ в котором при сохранении неизменным числа рециркуляций условие ко=1 обеспечивается изме-. нением по мере рециркуляций значения образцового напряжения на весовой коэффициент р"-', причем, необходимо выполнение условия настройки рс=ко, где р0 - номинальное значение весового коэффициента р [45]. На Рис. 5 приведена функциональная схема способа. В процессе рециркуляций и, соответственно, заполнения счетчика СТ импульсами, поступающими от сравнивающего устройства СУ, источник ИОН вырабатывает образцовые напряжения значениями рп-'иЭт. Определение значения р и его фиксацию в весовой матрице ИОН осуществляется в процессе настройки.

БЗ

их(0

СУ

ИОН

СТ

Рис.5.

Так как функция преобразования способа имеет вид кп-|(их-пи,т)=Рп"|и3т, его частная составляющая результирующей погрешности определяется как Тс"=1-( кп-'/Рп"')- Если Р=|Зо(1+6р), где <5р - относительная нестабильность весовой матрицы ИОН, а значение к описывается выражением ( 5* ) и выполняется условие настройки ро=ко ус'=[(п-1)(8р- 5)]/[1+(п-1)5р], то составляющая результирующей погрешности, обусловленная конечным значением коэффициента передачи амплитудного рециркулятора, в рассмотренном способе при сохранении неиз-

менным числа рециркуляции устраняется [32]. Когда обеспечено практически вполне достижимое условие 5р=5, следует ожидать значение ус =0. Таким образом устраняется частная составляющая результирующей погрешности, обусловленная конечным значением к и его нестабильностью.

Исследована возможность применения рассмотренного способа в РП напряжение-код с регрессирующим характером рециркуляции. Установлено, что его использование во всех их разновидностях ведет к уменьшению результирующей погрешности, не влечет за собой увеличения объема аппаратурных затрат и требует только изменения алгоритма работы источника образцового напряжения [3].

Рассмотренное многообразие рециркуляционных преобразователей напряжение-код с регрессирующим характером рециркуляции и с устранением частной результирующей погрешности затрудняет выбор структуры, удовлетворяющей требованиям конкретного технического задания. Для решения этой задачи автором разработана методика выбора структурной схемы преобразователя и определения основных параметров амплитудного рециркулятора и цифрового регистратора, обусловленная требуемой точностью преобразования.

IV. РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГ-КОД ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ.

Рециркуляционные методы и средства преобразования время-код МИЭС основаны на регрессирующем характере рециркуляции, при котором в каждой из рециркуляций преобразуемый ВИ заданный длительностью и цифрового импульсного сигнала уменьшается на образцовое значение т длительности [51]. На рис, 6 приводится функциональная схема преобразователя.

Рис.6

Линия задержки Л3| является источником образцового ВИ длительностью т; линия задержки ЛЗ2 с временем задержки Ь определяет период

рециркуляции BP tu=t3 + т. Для обеспечения временного диапазона преобразования необходимо, чтобы U > tx шах, где tx max - наибольшее значение длительности преобразуемого ВИ. Функция преобразования РП время-код (РПВК) имеет вид t* - n(T=tP, где разрешающая способность преобразователя tp=tu+tiMn+tcr (tu, t,u,„, tcr - время задержки соответственно логических элементов И и ИЛИ и первого каскада счетчика импульсов СТ, nt - число рециркуляции, подсчитанное СТ с момента ввода моноимпульсного сигнала U(tx) в BP и до момента окончания процесса рециркуляции. Значение nt описывается m разрядами выходного кода СТ и имеет область изменения ni е[ 1; Ni] (Nt=txmiix/i), а значение t,, ограничивает снизу временной диапазон преобразуемого ВИ, то есть U mm £ tP (U mm - наименьшее значение длительности преобразуемого ВИ). Учитывая, что х=хо(1 +6t)+Ax, tp=t0p(l+6[), где б, и 6t - соответственно относительная нестабильность образцового ВИ ( нестабильность значения дискретности преобразования) и времени переключения логических элементов BP, обусловленных отличием текущих значений -с и tP от своих номинальных значений х0 и top, носят мультипликативный характер, а абсолютная погрешность калибровки значения образцового ВИ Дх, имеет аддитивный характер, нетрудно определить значения результирующей абсолютной погрешности преобразования Ax=(ntTo6T+t0p6t)+ntAT+To. Значение top представляет собой систематическую погрешность РП время-код регрессирующего типа и носит отрицательный и постоянный характер. Определяется систематическая погрешность в процессе настройки как top=Ni*xo, где Ni* - цифровой результат преобразования значения top. Тогда значение результирующей относительной погрешности би=бм+бд+Ц(, где 6M=(nt6T+Ni*6t)/(nt+Ni*), 6A=(ntAx)/(nt+Ni*)To - значение относительной соответственно мультипликативной и аддитивной погрешности преобразования, a pt=l/(nt+Ni*) -значение относительной погрешности дискретизации (методической погрешности).

При xomh^xo^top, где xomm>toP6l предельно достижимая минимальная величина дискретности преобразования (предельная величина абсолютной методической погрешности), выражение для бм можно представить в следующем виде

((6x+6t)/2, при и-Ихтт(или nt=Ni*)

бм= \

1б,+ 6t (Nr/nt), при tx-»t xtnax (или nt»N:*) В случае xo>top для всех txe [ txmin') txmax] бм = 6t. Таким образом, значение относительной мультипликативной погрешности при xomm<To<top определяется нестабильпостями образцового ВИ и времени переключения логических элементов преобразователя, а при хо» top только нестабильностью образцового ВИ. При xomm<To<top перед началом преобразования значение Ni* заносится в СТ сигналом начальной установки и длительность преоб-

разуемого ВИ tx=(ni+Ni,)to=N-co, N - суммарный код СТ, зафиксированный по окончании процесса преобразования. При то> top tx=ntto.

Численная оценка предельного значения 6t с учетом доминирующего характера значения бм (бм> бд) и 6t=10-3, бт=10 4 показывает, что значение результирующей относительной погрешности РП аналог-код временных параметров следует ожидать в пределах КИ-г-Ю"4.

» ,-Л-

if if "'-fa,

. 2-лх ' ступень

Xi ¿»txj

h-вл ступень

" К

Рис.7

В проведенных исследованиях впервые показано, что РП время-код делятся на две группы: первая - объединяет простые (рассмотренные выше); вторая - многоступенчатые РП время-код (рис. 7), в которых весь процесс рециркуляционного преобразования разбивается на h - ступеней, в каждой из которых определяется группа из mi>(i=l,2,3,..., h) разрядов выходного кода ш [1,3]. В ходе первой ступени преобразования определяется самая старшая группа разрядов mi, а в ходе последней h - ой -самая младшая группа разрядов пи, выходного кода. Одновременно в каждой из ступеней, за исключением последней h-ой, кроме определения цифрового результата преобразования пы, описываемого гп« разрядами выходного кода, определяется и величина AtSi=Atxi-i - ntrci, где AtXi-i-длительность ВИ, подвергающаяся преобразованию в данной ступени; п - дискретность преобразования данной ступени, a AtXi<ti.

Аналитически показывается, что результирующая относительная погрешность преобразования многоступенчатых РПВК 6txh=6tx, а для достижения минимального времени преобразования при Toh>toph необходимо число разрядов выходного кода m распределять равномерно между ступенями преобразования, число которых должно быть h=m/2 и в каждой из ступеней определять по два разряда выходного кода. В случае Tomin<Toh<toph число разрядов h-ой ступени определяется как mh>log2t0ph/toh-, число разрядов (rn-тн) равномерно распределяется между оставшимися h-l=(m- шь)/2 и в каждой из (h-1) ступеней определяется по два разряда выходного кода ш [1,57].

На основе анализа работы последней h-ой ступени преобразования выводится условие компенсации систематической погрешности многоступенчатых РПВК, имеющих дискретность преобразования Tomm<Toh5t0ph.

nt

be

it ¿f"*tmi

1-е*

CryiKKl

П

Многоступенчатый алгоритм РПВК аппаратурно реализуется по многокаскадной и многотактной схеме. Первые выполняются в виде Ь последовательно соединенных однотипных (кроме последнего И - го, который выполняется по схеме простого РПВК) каскадов, а вторые в виде одного (или двух, в зависимости от ть) каскада, объем аппаратуры которого используется многократно и последовательно во времени Ь раз (или Ь - 1 раз объем аппаратуры первого каскада и один раз объем аппаратуры второго каскада).

Впервые предложены и проанализированы по точности и быстродействию три способа повышения быстродействия простых РП время-код. Сущность первого состоит в параллельной обработке ВИ каждой из ре-циркуляций [1,21]. То есть используется набор из образцовых ВИ, длительность которых определяется как Лтц^пт, где п=1,2,3,...,г| - порядковый номер и, одновременно, вес образцового ВИ. Этот способ позволяет повысить быстродействие простых РПВК в (т1+2)раз. Вместе с тем параллельные РП время-код по сравнению с простыми обладают в (п+1) раз большим значением относительной мультипликативной и аддитивной погрешностями, а, следовательно, и значением результирующей относительной погрешности. Определены условия выбора числа г) образцовых ВИ, для упрощения аппаратурной реализации операции суммирования числа ре-циркуляций с цифровым результатом параллельной обработки величины 1x1 ^ л* (¡=1,2,3,...,р -порядковый номер рециркуляций) необходимо, чтобы ■П=р=2т/2-1, где т- число разрядов выходного кода РПВК.

Сущность второго способа (с переменным периодом рециркуляций), состоит в том, что в каждой из рециркуляций осуществляется и уменьшение периода рециркуляции на образцовое значение длительности [1,2,4243]. Второй способ обеспечивает повышение быстродействия простых РПВК в 2т+|/(2т+2) раза. Дальнейшее повышение быстродействия достигается комбинированием первых двух способов, что обеспечивает выигрыш в быстродействии в 2га+|/(2тст+2) раз (где то- - число разрядов выходного кода счетчика импульсов СТ простых РПВК с комбинированным способом повышения быстродействия).

С целью значительного снижения объема аппаратурных затрат РПВК с переменным периодом рециркуляций или комбинированных, общее число рециркуляции N1 (и мерном случлс) пли р (но нтором) необходимо р;|с-пределять по к группам, с числом рециркуляций в каждой группе Ем[Шк] ' или Ет[р/к]. Символ [...] обозначает целую часть числа.

На основе анализа процесса рециркуляций в комбинированных РПВК • выведено обобщенное уравнение, позволяющее определять время преобразования любого из рассмотренных выше способов повышения быстродействия простых РПВК [51]. Способы повышения быстродействия простых РП время-код являются перспективным направлением дальнейшего повышения быстродействия и многоступенчатых РП время-код.

В рассмотренных выше простых и многоступенчатых РПВК процесс рециркуляции носит регрессирующий характер, при котором в каждой из |

рециркуляций значение h6[txmin;txtmx] уменьшается на образцовое значение т. Однако, рециркуляционный процесс РП может носить и прогрессирующий характер, при котором в каждой из рециркуляций значение tx увеличивается на значение т. При этом прогрессирующий характер рециркуляций прекращается как только t*+niT=t3 , где t3>tXmax длительность рециркуляций. Преобразователи, реализующие прогрессирующий характер рециркуляций, в дальнейшем простые РПВК прогрессирующего типа при xomm<Ton^top имеют меньшее по сравнению с простыми РП регрессирующего типа в qn>l раз значение относительной мультипликативной погрешности, причем

( (6i+6,)/2 бт, при tx~>txmin(lW!J nt=N|')

qn= \

l(Ni*/ni) (6t/6 т) +1,при tx—Ихтах(ИЛИ Ili>>Nl*).

Так как 6t=10-3, бт=1СИ, то qn< 5,5. Вместе с тем в этом случае значение относительной аддитивной погрешности имеет в (nt+Ni*)/ni>l раз большее значение, чем в случае простых РПВК регрессирующего типа. Одновременно величина абсолютной методической погрешности имеет в txmax 6t / t0p 6t раз большее значение, чем простые РПВК регрессирующего типа, что сдерживает применение простых РПВК прогрессирующего типа для преобразования ВИ в широком (до 1 мксек) временном диапазоне. При txmax->t0p наблюдается обратный эффект - простые РПВК прогрессирующего типа имеют примерно на порядок меньшее значение предельной величины абсолютной методической погрешности, чем простые РПВК регрессирующего типа. Поэтому наиболее целесообразно использовать простые РП прогрессирующего типа для преобразования ВИ длительностью единицы - десятки наносекунд. Это обстоятельство используется для повышения точности преобразования многоступенчатых РПВК, путем выполнения их последней h-ой ступени преобразования на основе простого РПВК прогрессирующего типа.

Определены условия устранения аддитивной составляющей результирующей погрешности РПВК с регрессирующим характером рециркуляций. Техническая реализация которых осуществляется: введением в состав BP простых, с переменным периодом рециркуляций и многоступенчатых РПВК дополнительной линии задержки с временем задержки Т2, а в состав BP параллельных и комбинированных РПВК дополнительной многоотводной линии задержки MJI3, число отводов которой равно числу отводов основной MJI3 и дискретностью задержки хг между отводами , t2-xi=x, где Т| - дискретность задержки основной МЛЗ (или основной ЛЗ); выполнением всех линий задержки на одной элементной базе и калибровки их времени задержки одним и те же измерительным устройством [1,25].

Сравнительный анализ простых и многоступенчатых РПВК показывает, что последние обеспечивают минимально-достижимое время преоб-

разоваиия Ттт=4Цтах; превосходят в 10-И00 раз по быстродействию известные в настоящее время способы повышения быстродействия простых РП; значение результирующей относительной погрешности не зависит от числа ступеней преобразования и равно значению результирующей относительной погрешности преобразования простых РПВК регрессирующего типа; предельно достижимое значение дискретности преобразования имеет то же значение, что и простые РПВК регрессирующего типа и при современном уровне развития отечественных цифровых интегральных схем достигает значений в десятки пикосекунд; по сравнению с простыми РПВК имеют больший в (2Ь-1) раз объем аппаратурных затрат.

V. РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КОД-АНАЛОГ

В основу рециркуляционных методов и средств преобразования код-аналог (код-время) положен прогрессирующий характер рециркуляций. Сущность метода заключается в последовательном расширении ( увеличении) в каждой из рециркуляций на образцовое значение длительности т исходного одиночного импульса образцовой длительности и [48,56]. Указанный процесс продолжается до тех пор, пока число рециркуляций п( во временном рециркуляторе (ВР) не станет равным значению преобразуемого кода (пх). Момент п!=пх фиксируется, а из ВР выводится импульс, длительность которого 1х с дискретностью т определяет цифровой результат РПКВ. Для рециркуляционных методов и средств преобразования код-время характерной и важной особенностью является обеспечение точной временной привязки к сигналу, относительно которого выдается результат преобразования код-время.

Рис.8

На рис. 8 приводится функциональная схема простых РПКВ. Временной рециркулятор здесь образован логическими элементами И|, ИЛИ, линиями задержки Л3| и ЛЗг с временем задержки соответственно т иД3 и управляется RS - триггером; ИОД - источник одиночного ВИ образцовой длительности tu; СЧБ - счетный блок, в котором осуществляется фиксация значения преобразуемого кода пх, подсчет числа рециркуляций п( и определение момента времени п(=п*. Процесс рециркуляции в BP начинается с момента ввода в него моноимпульсного сигнала образцовой длительности tu. Этот импульс в каждой из рециркуляций расширяют на образцовое значение т. Указанный процесс продолжается, пока число рециркуляций nt не станет равным значению п*, описываемого ш разрядами позиционного двоичного кода. При nt=n* из BP выводится импульс, длительность которого tx является результатом преобразования код-время.

Функция преобразования простых РПКВ, в дальнейшем - простых РПКВ прогрессирующего типа, имеет вид tx=tu+(n*-l)T, здесь tu=tp+T(tp=tu+traH+ tCT; tu, tM„, ter - время задержки соответственно элементов И, ИЛИ и первого каскада СЧБ). Полагая tu= toU(l+ б„)+ Ди; т=то(1+бг)+Ат, где б„ - относительная нестабильность ИОД, обусловленная отличием текущего значения tu от своего номинального значения tou, носит мультипликативный характер; Д„ - абсолютная погрешность калибровки (установки) образцового значения длительности t„, имеет аддитивный характер. А также выполняя источники одиночных ВИ длительностью tu и т на одной и той же элементной базе (кабелях задержки) и осуществляя калибровку их значений одним и тем же измерительным устройством, то есть обеспечивая УСЛОВИЯ 6и~Ьт, Я Ли =Дт результирующую относительную погрешность преобразования простых РПКВ прогрессирующего топа можно представить в виде 6t,=6M+64 , здесь бм= 6t, а бд=ПхДт/ tx* (t**=(nx-l)to+tou) представляют значения относительной соответственно мультипликативной и аддитивной погрешности преобразования. При различных соотношениях то и top выражение для бд представляется как: в случае то> top( tou «то) бд=Дт/"Со; в случае T0min<T0<top(tou»T0)

ГДт/top, при Пх—>1 бд= <

I Ат/то, при Пх—> Nx,

; где Nx=2m-1. В то время, как при любых T0(T0>top или T0mm<T05top) би=бг Таким образом значение относительной мультипликативной погрешности рассмотренных РПКВ определяется только нестабильностью образцового ВИ длительностью т. Проведенная численная оценка показывает, что предельное значение 6t* = 10-4.

Рассматривается способ повышения быстродействия простых РПКВ в два раза, названный автором рециркуляционным способом преобразова-

ния код-время с переменным периодом рециркуляции. Способ заключается в том, что одновременно с увеличением в каждой из рециркуляции одиночного импульса 1и на образцовое значение т, осуществляется и увеличение периода рециркуляции на значение х (при то> Ц>) или 1р+х (при тошт<то<10р) [48]. РПКВ с переменным периодом рециркуляции имеют ту же погрешность преобразования, что и простые.

Значительное повышение быстродействия простых РПКВ прогрессирующего типа открывает ступенчатая организация рециркуляционного преобразования, при котором весь процесс РП разбивается на две ступени, в каждой из которых преобразуется группа в общем случае из т,(1=1,2) разрядов преобразуемого кода пх. В ходе первой ступени преобразовывается старшая группа разрядов Ш|, описывающая значение пх'е[1 ;2т|-1], а в ходе второй - младшая группа разрядов Ш2, описывающая значения Пх"е[1;2гоМ] преобразуемого кода пх [52,58,62]. Значения пх' и п*" должны удовлетворять условию п«'(Нх"+1)+ п»"= п*'Фпх"= Пх, где символ © обозначает прямое суммирование.

Аппаратурно первая ступень реализуется на основе простого РПКВ прогрессирующего типа, а вторая, в первом случае, на основе также простого РПКВ, а во-втором - на основе другого, не обязательно рециркуляционного, преобразователя код-время. В первом случае ступенчатые РПКВ назьтаются двухкаскадными [62], а во_втором - комбинированными [52]. В работе рассматриваются отдельно каждый из этих видов ступенчатых РПКВ. Отмечается, что еще большее быстродействие обеспечивается за счет осуществления переменного периода рециркуляции в обоих ступенях в случае двухкаскадных [58,62] или в первой ступени в случае комбинированных. Выигрыш во времени преобразования двухкаскадных и комбинированных РПКВ по сравнению с простыми соответственно равен "^N>72 и а с переменным периодом рециркуляции - ^ЙГ /4 и УЫх /2. Таким образом наибольшее быстродействие обеспечивается в комбинированных РПКВ с переменным периодом рециркуляции. Значения результирующих относительных погрешностей преобразования простых 61«, двухкаскадных б1е и комбинированных би, РПКВ связаны между собой неравенством б1хк>би>б1х8. Следовательно, наименьшим значением результирующей погрешностью обладают двухкаскадные РПКВ. Вместе с тем выводятся условия устранения аддитивной составляющей результирующей погрешности простых, простых с переменным периодом рециркуляции и ступенчатых РПКВ [1]. Технически это обеспечивается: введением в состав источников одиночных ВИ образцовых длительностей и временных рецир-куляторов дополнительных линий задержки; выполнением всех линий задержки (основных и дополнительных) на одной элементной базе (кабелях задержки) и колибровкой их времени задержки одним и тем же измерительным устройством.

Рециркуляционные методы и средства преобразования время-код и код-время выгодно отличаются от других известных методов простотой в аппаратурной реализации и высокими техническими характеристиками:

предельно-достижимое минимальное значение дискретности преобразования тотш>1орб| определяется только нестабильностью времени переключения используемых ЦИС и достигает на сегодняшний день значения в десятки пикосекунд; относительная погрешность (Ю-^Ю*4); выполняются на ЦИС без использования устройств аналоговой техники, что существенно уменьшает временные затраты на настройку преобразователей и увеличивает их надежность; достижение дискретности преобразования менее 1нсек достигается выбором геометрической длины радиочастотных кабелей (коаксиальных или спиральных), используемых в качестве линий задержки во временных рециркуляторах.

VI. ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРЕМЯ-КОД И КОД-ВРЕМЯ.

Рассмотрены возможности использования принципа рециркуляции для создания кодоуправляемых источников временной задержки: простых и двухступенчатых рециркуляционных преобразователей код-задержка (РПКЗ); кодоуправляемых генераторов одинарных, парных и пачки цифровых импульсных последовательностей (ЦИП); кодоуправляемых источников образцовых временных интервалов-одновибраторов [1].

В основу РП код-задержка (РПКЗ) положен простой характер рецир-куляций. Во временной рециркулятор Рис. 9 вводится цифровой импульсный сигнал длительностью Ь и осуществляется его рециркуляция с периодом Тз, причем Тз > Ъшах, где ^тах - наибольшее значение длительности импульсного сигнала, подлежащего временной задержки. Как только число рециркуляций п( станет равным кодовому значению временной'задержки пх, процесс рециркуляций прекращается и из рециркулятора выводится задержанный на время и^ПхЪ импульс длительностью и.

Рис.9

Минимальное значение дискретности преобразования простых РПКЗ Тз > ^тах, что ограничивает область их применения. Показывается, что двухступенчатые РПКЗ выполняемые на основе простого РПКЗ в качестве первой ступени преобразования и на основе многоотводной линии задержки и селектора-мультиплексера в качестве второй, в отличии от простых,

обеспечивают дискретность задержки ъ < гхшах, но вместе с тем имеют и более высокое значение результирующей погрешности.

Предложены и исследованы рециркуляционные кодоуправляемые генераторы (РКГ) одинарных, парных и пачки ЦИП; рециркуляционные кодоуправляемые одновибраторы. Так РКГ одинарных ЦИП Рис. 10, генерирует цифровые импульсные последовательности /(1)=/(1+ТПт) с кодо-управляемым периодом Тт=2(1ы+1Пт), где Ц, и и,т=ПгТ3 время задержки соответственно селектора-мультиплексера М5 и того отвода линии задержки ЛЗ, который соответствует значению кода пг, причем область изменения Пте[1*Мт], а минимальное значение периода генерации Тпт>21м.

Рис.10 Рис.11

РКГ парных ЦИП, вырабатывают две цифровые импульсные последовательности Рис. 11, одна из которых основная /(t), а вторая /(t- U) - задержанная относительно основной на время, задаваемое значением кода п3 как h =tM+rijTj (t3 - дискретность задержки между отводами ЛЗ). Время задержки (N3 +i)-ro отвода тт=( N3 +1)т3 определяет период колебаний парных цифровых импульсных последовательностей как T=2(tu+TT), tu - время задержки элемента И-НЕ. В РКГ парных цифровых импульсных последовательностей нетрудно осуществить кодоуправление периода колебаний Т=Тпт, аппаратурно это достигается введением в состав РКГ Рис. 10 дополнительного селектора-мультиплексера с числом информационных входов равным NT. В этом случае основная импульсная последовательность имеет вид/(t)=/(t+TnT), а задержанная /(t-1,)= /((t- t3)+TnT).

Рециркуляционные кодоуправляемые генераторы пачки ЦИП позволяют вырабатывать несколько (пачку) цифровых импульсных сигналов с некоторым наперед заданным их числом в пачке и значением периода генерации Тпт и содержат в отличие от РКГ одинарных ЦИП, счетный блок, в котором осуществляется фиксация требуемого числа импульсов пл в пачке, подсчет числа периодов генерации ru и определение момента времени nt= пп. В момент равенства процесс рециркуляции прекращается и на выходе вырабатывается пачка /n(t) из п„ цифровых импульсных сигналов с периодом Тпт.

Рециркуляционные кодоуправляемые одновибраторы (РКО) форми-. руют импульсы образцовой длительности tg=ngT3 (ng- кодовое значение

длительности формируемого импульса) и основаны на РКГ одинарных ЦИП с введением в его состав запускающего триггера.

Установлено, что для уменьшения результирующей погрешности- необходимо, чтобы в РКГ число возможных значений периода колебании, времени задержки задерживаемой последовательности, а в РКО - длительности не превышало десяти градаций.

Исследован рециркуляционный преобразователь время задержки-код таких радиоэлементов, как кабели задержки, линии связи, последовательная цепь из нескольких цифровых интегральных схем [1,31]. Выведены аналитические выражения, описывающие значения результирующей погрешности преобразования. Один из путей полного устранения аддитивной составляющей результирующей погрешности РП время задержки-код заключается во введении дополнительных линий задержки в состав рециркуля-тора и источника образцовой длительности [1].

Аналитически исследован РПВК временных параметров цифровых импульсных схем. Выявлено, что его результирующая погрешность преобразования определяется нестабильностью и погрешностью калибровки рециркуляционных генераторов.

Для всех случаев РП время-код и код-время выведены аналитические выражения, описывающие условия выбора меры длины кабеля задержки.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В результате выполнения комплекса научно-технических исследований осуществлено решение научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение - разработаны и исследованы теоретические и схемотехнические основы построения нового класса рециркуляционных преобразователей аналог-аналог, аналог-код п код-аналог амплитудно-временных, амплитудных и временных параметров МИЭС наносекундного диапазона длительности.

Основные результаты и выводы работы, полученные при решении данной проблемы, заключаются в следующем:

1. Впервые с единой точки зрения, в основу которой положен характер рециркуляций, рассмотрены и проанализированы известные, предложены и исследованы новые методы и средства рециркуляционного преобразования аналог-аналог, аналог-код и код-аналог. Процесс рециркуляций может носить простой, регрессирующий и прогрессирующий характер: простой рециркуляционный процесс положен в основу преобразования аналог-аналог амплитудно-временных параметров и аналог-код амплитудных параметров; регрессирующий - преобразования аналог-код амплитудных и временных параметров, а прогрессирующий - преобразования аналог-код и код-аналог временных параметров МИЭС.

2. На основе проведенных теоретических исследований математической модели рециркуляционных методов преобразования аналог-аналог

с аналоговым представлением запоминаемого сигнала предложен и исследован рециркуляционный метод преобразования с цифровым широтно-пмпульсным представлением запоминаемого сигнала; получены анали-шчсскне зависимости, пригодные для инженерного расчета его характеристик. Установлено, что время запоминания сложных РП аналог-аналог, по сравнению с простыми, увеличивается в десятки раз, при сохранении неизменной точности преобразования; добротность простых РП аналог-аналог определяется добротностью амплитудного рециркулятора, а добротность сложных - добротностью временного рециркулятора.

3. В ходе проведенного сравнительного анализа рециркуляционных преобразователей напряжение-код с различным характером рециркуляции определена перспективность по точности преобразования, при прочих (время преобразования, объем аппаратуры) равных условиях преобразователей с регрессирующим характером рециркуляции. Предложены и экспериментально исследованы различные варианты РП напряжение-код с регрессирующим характером рециркуляции, позволяющие при ограниченном числе рециркуляции получать необходимый результат преобразования и способ устранения в них составляющей погрешности, обусловленной коэффициентом передачи амплитудного рециркулятора.

4. Исследования математической модели рециркуляционного метода Тфеобразовання-врсмя^сод с регрессирующим характером рециркуляций, позволили осуществить многоступенчатый-процесс_пр_еобразования, превосходящий по быстродействию и 10-100 раз простой. Предложены^и экс-— перимептально исследованы способы повышения быстродействия простых РПВК (параллельный, с переменным периодом рециркуляций; комбинированный), различные технические решения многоступенчатых РПВК с ре-

I рессирующим характером рециркуляций. Выявлены предельные возможности по точности, быстродействию и объему аппаратурных затрат рециркуляционных преобразователей время-код. Дальнейшее повышение быстродействия многоступенчатых РПВК обеспечивается применением в них способов повышения быстродействия простых РПВК.

5. На основе анализа результирующей погрешности и времени преобразования многоступенчатого способа рециркуляционного преобразования исследованы особенности и даны практические рекомендации по по-проению многоступенчатых РПВК при значениях дискретности преобразования больше или меньше их разрешающей способности.

6. В ходе проведенного сравнительного анализа простых РПВК с различным характером рециркуляции установлена целесообразность использования рециркуляционных преобразователей с прогрессирующим характером рециркуляции для преобразования ВИ длительностью единицы и десятки наносекунд, а РП с регрессирующим характером рециркуляции в более широком диапазоне. При значениях длительности преобразуемого ВИ соизмеримой с разрешающей способностью преобразователя РПВК прогрессирующего типа имеют па порядок меньше значение методической погрешности, что позволяет уменьшить погрешность преобразо-

вания многоступенчатых преобразователей, за счет выполнения последней h - ой ступени на основе простого РПВК прогрессирующего типа.

7. В результате анализа математических моделей рециркуляционного метода преобразования амплитудных и временных параметров МИЭС установлена их адекватность, позволяющая осуществлять формализованные взаимообратимые преобразования структур РП напряжение-код в структуры РП время-код (и обратно) при соблюдении определенных в работе дуальных соответствий. Это позволяет синтезировать амплитудные и временные преобразовательные структуры рециркуляционного типа с целью последующего выбора оптимального схемного решения.

8. Исследования математических моделей рециркуляционного метода (простого и ступенчатого) преобразования код-иремя с прогрессирующим характером рециркуляции позволили определить его предельные возможности по точности, быстродействию, дискретности преобразования. Предложены и экспериментально исследованы различные технические решения простых и ступенчатых РПКВ; способ повышения быстродействия простых и ступенчатых РПКВ. Схемотехническая реализация РПКВ обеспечивает точную временную привязку к сигналу, относительно которого вы-, дается результат преобразования.

9. Предложены и исследованы аппаратурные способы повышения точности преобразования РПКВ и РПВК за счет компенсации в них аддитивной составляющей результирующей погрешности и уменьшения мультипликативной составляющей результирующей погрешности в многоступенчатых РПВК. Для всех рассмотренных РПВК и РПКВ определены условия выбора меры длины кабелей задержки, используемых в качестве источников образцовых ВИ.

10. На основе проведенных теоретических и практических исследований РМП время-код и код-время предложены и исследованы преобразователи код-задержка (простые и двухступенчатые) ЦИП; кодоуправляемые генераторы одинарных, парных и пачки ЦИП; кодоуправляемые источники образцовых ВИ (одновибраторов); определены их частные и результирующие погрешности. Для уменьшения результирующих погрешностей кодоуправляемых генераторов и одновибраторов установлено, что число возможных значений периода колебаний и длительности не должно превышать десяти градаций.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Абрамов Г.Н. Рециркуляционные преобразователи время-код и код-время. - Тольятти: Издательский Дом "Довгань", 1995. - 144 с.

2. Абрамов Г.Н. Разработка методов и средств цифрового измерения амплитудно-временных параметров одиночных и редкоповторяющихся импульсных сигналов/ Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - Ульяновск: Ульяновский политехи, ин-т, 1984. - 22 с.

3. Абрамов Г.Н. Методы и средства рециркуляционного преобразования аналог-аналог, аналог-код и код-аналог// Сборник научных трудов, вып. 1. - Тольятти: ПТИС. 1995. - С. 98-112.

4. Абрамов Г.Н., Подымов О.В. Способ построения параллельных преобразователей напряжение-код // Вопросы теории и проектирования аналоговых измерительных преобразователей. Измерение параметров электрических сигналов и цепей. Межвуз. научн. сб.- Саратов: СГУ. -1983. -С. 84-86.

5. Абрамов Г.Н. Способ цифрового измерения амплитуды одиночных импульсов наносекундного диапазона II Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. Тез. докл. Всесоюзн. научно-техн. сем. НТОРЭС им. А.С.Попова - Ульяновск -1978. - С.45-46.

6. A.C. СССР 703766. Устройство для измерения амплитуды одиночных импульсов/ А.А.Осьминин, Г.Н. Абрамов, А.Г.Ташлинский, Е.И. Ку-рышов. Оп. в БИ, 1979, № 46.

7. A.C. СССР 966610. Устройство для измерения одиночных импульсов/ Г.Н.Абрамов, О.В.Подымов. Оп. в БИ, 1982, № 38.

8. A.C. СССР 741458. Преобразователь напряжение-код одиночных импульсов/А.А.Осьминин, Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1980, №22.

9. A.C. СССР 1026299. Многотактный преобразователь амплитуды Одиночных импульсов/ХН,Абрамов. Оп. в БИ, 1983, №24.

10. A.C. СССР 694870. Логарифмический преобразователь амплитуды одиночных импульсов/ А.А.Осьминин, Г.Н.Абрамов, А.Г. Ташлинскийг Оп. вБИ, 1979, №40.

11. A.C. СССР 898449. Логарифмический преобразователь амплитуды одиночных импульсов/ Г.Н.Абрамов, Ю.Н.Абрамов, О.В,Подымов, В.К.Стышов. Оп. в БИ, 1982, № 2.

12. A.C. СССР 883759. Устройство для измерения постоянного напряжения/ Г.Н.Абрамов, Ю.Н.Абрамов, О.В.Подымов, В.К.Стышов. Оп. в БИ, 1981, №43.

13. Осьминин A.A., Абрамов Г.Н. Об одном методе прямого аналого-цифрового преобразования амплитуды коротких одиночных импульсов // Статистические измерения и алгоритмизация измерений. Межвуз. сб. научн. тр. вып. 4, - Рязань: РРТИ. - 1978. - С.59-63.

14. A.C. СССР 718917. Устройство автоматического выбора рабочего диапазона амплитуд коротких одиночных импульсов/ A.A. Осьминин, Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1980, № 8.

15. A.C. СССР 921076. Комбинированный аналого-цифровой преобразователь параллельного типа/ Г.Н. Абрамов. Оп. в БИ, 1982, №14.

16. Абрамов Г.Н., Подымов О.В. Устройство автоматического выбора диапазона измерений амплитуды одиночных импульсов // Приборы и техника эксперимента. -1982. - № 1. - С. 142-143.

17. Абрамов Г.Н. Устройство автоматического выбора пределов измерений амплитуд одиночных импульсов // Приборы и техника эксперимента. - 1983.-№ 3-С. 109-110.

18. A.C. СССР 970692. Коммутатор аналоговых сигналов/ Г.Н. Абрамов, А.И.Зарукин. Оп. в БИ, 1982, № 40.

19. A.C. СССР 785796. Цифровой измеритель длительности одиночных электрических импульсов / A.A. Осьминин, А.Г. Ташлинский, Е.И.Курышов, Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1980, №45.

20. A.C. СССР 790198. Устройство для расширения временных интервалов/А. А.Осьминин, Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1980, № 47.

21. Абрамов Г.Н., Подымов О.В. Способ повышения быстродействия рециркуляционных преобразователей время-код // Методы и средства аналого-цифрового преобразования параметров электрических сигналов и цепей. Тез. докл. Второй Всесоюзной научно-тсхн. конф. - Пенза. - 1981. -С.81.

22. A.C. СССР 954918. Измеритель длительности временных интервалов/ Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1982, № 32.

23. A.C. СССР 920627. Устройство для автоматического выбора пределов измерения длительности одиночных импульсов/ Г.Н.Абрамов, О.В.Подымов. Оп. в БИ, 1982, № 14.

24. A.C. СССР 1018101. Преобразователь время-код/ Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1983, №18.

25. Волгин Л.И., Зарукин А.И., Абрамов Г.Н. Итерационные и комбинационные структуры измерительных преобразователей с аддитивной коррекцией погрешности // Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Тез. докл. Республ. научно-техн. конф. НТО РЭС им. А.С.Попова. - Таллин. - 1983. - С. 37.

26. Абрамов Г.Н. Многокаскадные рециркуляционные цифровые измерители временных интервалов // Нано- и пикосекундная импульсная техника и ее применение в радиоизмерениях. Тез. докл. 5-го Всесоюзн. симпозиума. - Горький. - 1983. - С. 22-23.

27. Абрамов Г.Н., Подымов О.В., Прокуданов Д.Л., Берлянд О.В. Преобразователь код-напряжение II Брошюра № 170-80. - Ульяновск. -ЦНТИ. - 1980. -4 с.

28. Прокуданов Д.Л., Романов В.Н., Абрамов Г.Н. Устройство автоматической регулировки усиления в эхолокационном приемнике ультразвуковых сигналов II Ультразвук в физиологии и медицине. Тез. докл. 3-й Всесоюзной конф. - Ташкент. - 1980. - С. 45.

29. Абрамов Г.Н., Осьминин A.A., Захаров Н.Г., Горбоконенко А.Д. Многоканальный цифровой синхронный коррелометр // Приборы и техника эксперимента. - 1978. - № 3. - С. 251.

30. Абрамов Г.Н., Берлянд О.В., Прокуданов Д.Л., Сидорова О.В. Система сбора, обработки и визуализации ультразвуковой информации для медицины // Ультразвук в физиологии и медицине. Тез. докл. 3-й Всесоюзн. конф. - Ташкент. - 1980. - С. 35.

31. Абрамов Г.Н., Берлянд О.В., Подымов О.В., Куцоконь Н.С. Устройство задержки с цифровым управлением // Брошюра № 166 г 80. -Ульяновск. - ЦНТИ. - 1980. - 4 с.

32. Абрамов Г.Н., Волгин Л.И. Итерационные алгоритмы коррекций с подавлением влияния коррелированных мультипликативных погрешностей // Прикладная математика и механика. Межвуз. сб. научн. тр. - Саратов: СГУ. - 1983. - с. 9S-98.

33. Волгин Л.И., Абрамов Г.Н. Итеративная коррекция погрешностей преобразовательных каналов информационно-измерительных систем // Всесоюзная конференция "Проблемы метрологического обеспечения систем обработки измерительной информации". Тез. докл. - М., Госстандарт СССР. - 1984.-С. 199.

34. Абрамов Г.Н., Подымов О.В., Куцоконь Н.С., Берлянд О.В. Устройство управления цифровых автоматов на кольцевом счетчике // Брошюра № 180-80. - Ульяновск. - ЦНТИ. - 1980. - 5 с.

35. Абрамов Г.Н., Подымов О.В., Куцоконь Н.С., Михеев И.Е. Преобразователь угла поворота датчика в позиционный двоичный код // Брошюра № 197-81. - Ульяновск. - ЦНТИ. - 1981. - 5 с.

36. Абрамов Г.Н., Подымов О.В., Куцоконь Н.С., Михеев И.Е. Цифровое устройство определения положения и направления вращения датчика угол-код // Брошюра № 208-81 - Ульяновск. - ЦНТИ. - 1981. - 3 с.

37. Абрамов Г.Н., Подымов О.В., Куцоконь Н.С., Михеев И.Е. Цифровое вычитающее устройство // Брошюра № 206-81. - Ульяновск. - ЦНТИ.

38. Абрамов Г.Н., Подымов СХВ., Куцоконь Н.С., Михеев И.Е. Цифровое устройство определения скорости вращения датчика угол-код II Брошюра №210-81 - Ульяновск. - ЦНТИ. - 1981.-6 с.

39. Абрамов Г.Н., Подымов О.В. Метод амплитудно-временного преобразования одиночных импульсов // Вопросы теории и проектирования аналоговых измерительных преобразователей. Межвуз. сб. науч. тр., вып. 2. - Саратов: СГУ. - 1983. - С. 102-103.

40. Абрамов Г.Н. Рециркуляционные преобразователи одиночных временных интервалов повышенного быстродействия // Приборы и техника эксперимента. - 1984. - № 5. - С. 80-83.

41. Абрамов Г.Н. Минимизация аппаратурных затрат последовательно-параллельных преобразователей временных интервалов // Вопросы теории и проектирования аналоговых измерительных преобразователей. Аналоговая информационно-измерительная техника. Межвуз. сб. научн. тр., вып. 4. - Саратов: СГУ. - 1985. - С. 33-34.

42. A.C. СССР 1241183. Устройство для измерения временных интервалов/ Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1986, № 24.

43. Абрамов Г.Н. Преобразователь длительности одиночных импульсов рециркуляционного типа II Автометрия. - 1986. - № 1. - С. 95-97.

44. Абрамов Г.Н. Рециркуляционный преобразователь одиночных временных интервалов в код // Измерительная техника. - 1986. - № 8. - С.

45. A.C. СССР 1257536. Способ рециркуляционного измерения амплитуд коротких одиночных импульсов/ Г.Н.Абрамов, Л.И. Волгин. Оп. в БИ, 1986, №34.

56-57.

46. Абрамов Г.11. Ilapajüicjii.ii()-ii()cjitvi0ii;m-jii.i!biii iipeofipaionau-Hi. амплитуд одиночных нмпульсоп и код // Вопросы теории и проектирования аналоговых измерительных преобразователей. Измерение параметров электрических сигналов и цепей. Межвуз. сб. научи, тр., вып. 5. - Саратов: СГУ.- 1986.-С. 43-46.

47. A.C. СССР 1413534. Устройство для отображения одиночных импульсов сложной формы/ Г.Н.Абрамов, H.A.Кулаков, Э.Д.Сатдинов, Оп. вБИ, 1988, №28.

48. A.C. СССР 1474847. Рециркуляционный преобразователь кода во временной интервал/ Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ. 19X9. № 15.

49. A.C. СССР 1539671. Устройство регистрации формы периодических сигналов/ Г.Н.Абрамов. Оп. в Н11.1990,№4.

50. A.C. СССР 1615626. Устройство отображения коротких одиночных импульсов сложной формы/ Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1990, №47. '

51. Абрамов Г.Н. Рециркуляционные преобразователи время-код коротких одиночных импульсов // Измерения, контроль, автоматизация. М.: ЦНИИТЭИ приборостроения. - 1989. - № 2(70). - С. 10-17.

52. A.C. СССР 1617641. Рециркуляционный преобразователь кода во временной интервал/ Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1990, № 48.

53. A.C. СССР 1629867. Способ цифрового преобразования энергии коротких одиночных импульсов сложной формы в цифровой код и устройство для его осуществления/ Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1991, № 7.

54. A.C. СССР 1631509. Многотактяып рециркуляционный преобразователь время-код/ Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1991, №8.

55. Абрамов Г.Н. Многоступенчатые рециркуляционные преобразователи время-код // Новые формы хозяйствования в БОН. Тез. докл. Всесоюзной научно-практической конф. - Тольятти.ТФМТИ. - 1990. - С. 69-70.

56. Абрамов Г.Н. Рециркуляционный способ преобразования код-время наносекундного диапазона // Проблемы разработки средств диагностики и контроля бытовой РЭА, технологических комплексов, узлов и деталей сложной бытовой техники. Тез. докл. Областной паучпо-тех. копф. Самара: ЦНТИ. - 1987. - С. 48-49.

57. Абрамов Г.Н. Погрешность преобразования многоступенчатых РПВК // Новые формы хозяйствования в БОН. Тез. докл. Всесоюзной научно-практической конф. Тольятти: ТФМТИ. - 1990. - С. 71-72.

58. A.C. СССР 1631727. Рециркуляционный преобразователь кода во временной интервал/Г.И.Абрамов. Оп. в БИ, 1991, № S.

59. A.C. СССР 1631510. Рециркуляционный преобразователь время-код коротких одиночных импульсов/ Г.Н.Абрамов. Оп. в БИ, 1991, №8.

60. A.C. СССР 1665313. Устройство отображения коротких одиночных импульсов сложной формы/ Г.Н.Абрамов. Оп. о БИ, 1991, № 27.

61. Абрамов Г.Н. Рециркуляционные преобразователи время-код для цифровых вольтметров // Электронные вольтметры и измерительные преобразователи (аналоговые н цифровые). Тез. докл. Республиканской научно-технической конф. "Теория и проектирование электронных вольтметров и средств их проверки". - Таллин. - 1990. - С. 24-25.

62. A.C. СССР 1709529. Каскадный рециркуляционный прсобразови-1СЛ1> код-ирсмя/ Г.Н.Абрамои. Он. и БИ, 1992,№4.

63. A.C. СССР 1765892. Рециркуляционный преобразователь время-код однократных импульсов/ Г.Н.Абрамои. Оп. в БИ, 1992, №36.

64. Абрамов Г.Н. Методы л средства рециркуляционного преобразования аналог-аналог, аналог-код и код-аналог II Тез. докл. Международного симпозиума "Технология - 2000". - Самара - Тольятти: ПТИС. - J995. - С. 4-6.

65. Абрамов Г.Н. Рециркуляционные модели динамических запоминающих устройств // Философские, технические, методические и социальные аспекты преподавательской научной н производственной деятельности. Мсжиуз. науч. сб. - Самара, вып. 1. Издательский Дом " Довгань". -1996. - С. 43-50.