автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Синтез аналоговых фильтров на элементарных звеньях для радиотехнических систем

На правах рукописи

Мартьянов Павел Сергеевич

СИНТЕЗ АНАЛОГОВЫХ ФИЛЬТРОВ НА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЗВЕНЬЯХ ДЛЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Специальность 05.12.04 - «Радиотехника, в том числе системы и устройства

телевидения»

Автореферат

^ пи."

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2009

Работа выполнена на кафедре «Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы» Государственного образовательного учреждения Московского института электроники и математики (МИЭМ).

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Мишин Геннадий Тимофеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент Тумковский Сергей Ростиславович

кандидат технических наук, Алёшин Андрей Владимирович

Ведущая организация: ФГУП НИИАА акад. В.С. Семенихина

Защита диссертации состоится 10 декабря 2009 г. в 14 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.133.06 при МИЭМ по адресу: 109028, Москва, Б. Трехсвятительский пер., д.З, ауд._

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭМ.

Автореферат разослан <р( » •/'(' 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Грачев Н.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Наиболее заметным явлением развития современной радиотехники является постоянно расширяющееся использование устройств цифровой электроники. Цифровая электроника заняла ведущее положение в традиционных областях радиотехники - системах радиосвязи, радиовещания, телевидения, радионавигации и радиолокации. Наблюдается постоянное совершенствование технологии производства цифровых интегральных микросхем (ИМС) в направлении повышения их интеграции и расширения номенклатуры.

Одной из причин успешного развития цифровой электроники является наличие хорошо проработанной теории проектирования цифровых логических систем, использующей фундаментальный математический аппарат булевой алгебры. На базе этой теории любая цифровая логическая система может бьггь представлена в виде набора соединенных соответствующим образом типовых элемигтарных ячеек, каждая из которых выполняет определенную логическую операцию.

Иная ситуация сложилась в области анализа и проектирования устройств аналоговой электроники (устройства отображения информации, системы автоматического управления, аналоговые фильтры). В этой области наблюдаются попытки перехода на уровень выпуска системных микросхем, однако отсутствие единого общепризнанного математического аппарата решения задач анализа и синтеза сдерживают развитие данного направления.

Выход из создавшегося положения наметился в работах Мишина Г.Т., где за естественнонаучную базу аналоговой микроэлектроники принята математическая теория систем дифференциальных уравнений в обобщенной форме. На основании анализа систем дифференциальных уравнений, был сформирован элементный базис аналоговой микроэлектроники, который состоит всего из пяти элементарных звеньев: интегрирующего, дифференцирующего, сложения / вычитания, масштабирования (умножения / деления), разделения/соединения.

Необходимым шагом перехода на новую элементную базу является замена модели радиоэлектронного устройства в виде схемы электрической принципиальной на равноценную модель в виде схемы структурной функциональной, которая должна состоять только из элементарных звеньев предлагаемой элементной базы.

Выполнение последнего требования обозначает возможность проектирования любой линейной динамической системы только из элементарных звеньев (композиция) и разделение любой линейной динамической системы только на элементарные звенья (декомпозиция).

Другим важным шагом перехода на предлагаемую элементную базу является обоснование процедуры синтеза электронного устройства как последовательности процедур:

• синтеза структурной схемы устройства по заданным целям;

• последующей процедуры синтеза структурно функциональной схемы;

• и собственно сборки синтезируемого устройства.

. Всё это, вместе взятое, определяет новый подход к анализу и синтезу электронных устройств на элементарных звеньях.

На основе вновь введенной элементной базы возможно сформировать как МАБИС (матричные аналоговые большие интегральные схемы), так и ПАИС (программируемые аналоговые интегральные схемы). Такая возможность обусловлена малочисленностью элементов в базе и позволяет спроектировать уникальный чип для данной МАБИС, или единый перепрограммируемый элемент для ПАИС.

Однако, те большие возможности, которые открываются введением предлагаемой элементной базы, требуют обширной предварительной работы, связанной с исследованием особенностей проектирования различных типов аналоговых устройств. Настоящая работа посвящена разработке алгоритма и процедуры синтеза таких, широко применяющихся устройств, как фильтры. Актуальность и научная новизна данной работы полностью обусловлены новизной элементной базы, на основе которой проектируются исследуемые объекты.

В пастоящее время не существует достаточно универсального метода синтеза аналоговых фильтров, который удовлетворял бы современным требованиям. Одни методы слишком громоздки в вычислениях, другие недостаточно точны, а некоторые методы, кроме того, не позволяют проектировать аналоговые фильтры высоких порядков. Это подтверждает актуальность проводимой работы, суть которой заключается в создании метода синтеза аналоговых фильтров для радиотехнических систем связи, основанного на использовании предлагаемой элементной базы аналоговой микроэлектроники, отвечающего всем основным требованиям проектировщиков. Переход к предлагаемому элементному базису дает возможность использования достижений теории интегрального и дифференциального исчислений для решения задач анализа и синтеза аналоговых фильтров.

Цель и основные задачи работы

Целью настоящей работы является создание метода синтеза радиоэлектронных аналоговых фильтров, спроектированных на элементарных звеньях аналоговой микроэлектроники, данные звенья состоят из интегратора, дифференциатора, сумматора (сложитель, вычитатель), звена масштабирования (умножитель, делитель) и звена коммутации (соединитель, разъединитель). Данный метод разрабатывался для применения при проектировании аналоговых фильтров, используемых как в обычных, так и в адаптивных фильтрах, используемых в системах связи.

В связи с тем, что элементарные звенья имеют не сложную структурно-принципиальную схему, в реальном производстве они могут быть реализованы на операционных усилителях по технологии МОП структур или технологии биполярных структур.

Основными задачами, решение которых необходимо для достижения поставленной цели, являются:

• Создание теоретической базы синтеза аналоговых фильтров на предлагаемой элементной базе;

• Разработка алгоритмов синтеза моделей фильтров для систем связи;

• Разработка и изготовление стенда для проведения экспериментов по практической реализации аналоговых фильтров на базе ПЛИС;

• Синтез опытных образцов аналоговых фильтров в системе САПР Altera MAX+PLUSII;

• Изготовление образцов аналоговых фильтров на основе ПЛИС ALTERA FPF10K20TC144 для дальнейшего их использования их в опытных системах связи;

• Проведение эксперимента, с целью проверки и подтверждения основных положений разработанной теории аналоговых фильтров на новой элементной базе;

• Обработка результатов эксперимента и обоснование выводов о практическом значении данного метода для микроэлектроники;

• Внедрение в производство и получение заключения о научной и практической эффективности данной работы.

Методы исследования

Для решения поставленных выше задач в качестве методов исследования использовались:

• основные положения теории систем дифференциальных уравнений;

• метод структурных матриц;

• основные положения теории С АУ;

• численные методы решения систем линейных дифференциальных уравнений;

• машинные методы анализа, синтеза, моделирования и верификации электронных схем;

• методы программирования на языке описания логических устройств VHDL;

• анализ и статистическая обработка полученных экспериментальных результатов.

Научная новизна

При решении задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие новые научные результаты:

• создана теоретическая база синтеза аналоговых фильтров на предлагаемой элементной баге;

• разработан алгоритм синтеза математической модели фильтров по априорно заданным параметрам;

• разработан алгоритм синтеза структуры фильтра по заданной математической модели;

• обоснована необходимость использования при разработке математических моделей элементарных звеньев языка описания и программирования логических схем VHDL;

• разработаны программные описания моделей элементарных звеньев микроэлектроники на языке VHDL;

• доказана возможность изготовления опытных образцов фильтров в среде системы САПР Altera MAX+PLUS II на основе ПЛИС аналогичных фильтрам, полученным в среде традиционной элементной базы;

• подтверждены основные утверждения теории аналоговых фильтров на новой элементной базе об их аналогичности соответствующим фильтрам традиционной базы;

• подтверждена гипотеза перспективности предложенного метода синтеза фильтров по отношению к существующим процедурам проектирования фильтров.

Практическое использование новых паучпых результатов, полученных в работе, позволит расширить номенклатуру и улучшить качественные показатели фильтров, встраиваемых в МАБИС и ПЛИС.

Личный вклад. Все основные теоретические и практические исследования, расчеты, выводы и рекомендации, изложенные в диссертации, получены автором лично.

Практическая ценность работы состоит в том, что предложенный подход и разработанная методика синтеза аналоговых фильтров, состоящая из двух вполне самостоятельных, но взаимосвязанных процедур позволяют в сжатые сроки, эффективно, гибко и с приемлемой точностью реализовать разработку конструкции аналоговых фильтров, рассчитанных на реализацию в новой элементной базе применительно к МАБИС и ПАИС.

Реализация и внедрение результатов работы. Предложенные в диссертационной работе методика синтеза аналоговых фильтров, программное, аппаратное и методическое обеспечение используются в промышленности на ФГУП «Научно-исследовательский институт электронно-механических приборов» (г. Пенза), в учебном процессе и при выполнении научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре «Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы» Московского государственного института электроники и математики (РТУиС МИЭМ). Материалы теоретических и экспериментальных исследований используются при изучении курса «Проектирование логических систем» на кафедре РТУиС МИЭМ.

Апробация результатов работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов (г. Москва, МИЭМ, 2007 г., 2008 г., 2009 г.), а также на научно-исследовательских семинарах кафедры «Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы» МИЭМ с 2006 по 2009 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ (из них 1 статья в журнале включенный в список ВАК) и одно учебное пособие.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения и списка использованной литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введепии дано обоснование актуальности темы диссертационной работы, определена направленность исследования работы.

В первой главе рассмотрены различные типы фильтров. Однако больший акцент делается на рассмотрении аналоговых пассивных фильтров с точки зрения возможности их использования в радиотехнических системах связи. Приводятся основные параметры аналоговых фильтров и их характеристики на конкретных примерах.

Далее в этой главе приведен анализ литературных источников, посвященный рассмотрению методов синтеза аналоговых фильтров с историческим очерком за последние десятилетия. Рассматриваются наиболее известные методы синтеза, которые применялись и применяются в настоящее время для реализации аналоговых фильтров. Среди наиболее доступных методов выделены методы аппроксимации полиномами Батгерворта, Чебышева, Бесссля, Кауэра-Золотарёва. Эти метод является наиболее общераспространенным при проектировании фильтров. Приведены основные достоинства и недостатки этих методов.

Рассматривается также метод синтеза фильтров с использованием оптимальной линейной фильтрации, данный метод применяется для следящих и наблюдательных систем связи. В заключении описания метода приводятся его достоинства и недостатки.

В настоящее время фильтры синтезируют с использованием САПР. В этой главе приведены программы для реализаций фильтров, такие как Micro - Сар 8, LC-Designer, SystemView компании Elanix, Ansntexe под TURBO BASIC, описаны возможности их применения и основные недостатки.

В конце главы на основании анализа рассмотренных материалов по синтезу аналоговых фильтров приводится заключение об актуальности представляемой к защите работы.

В первом параграфе второй главы формулируется цель, намечаются задачи работы и описываются используемые методы. Во втором параграфе проводится теоретическое обоснование методики синтеза аналоговых фильтров па предлагаемой элементной базе. Данный параграф состоит из введения, в котором описываются теоретические предпосылки

возникновения синтеза вообще и применение его к радиоэлектронным устройствам. Затем описывается процедура синтеза аналоговых фильтров на новой элементной базе по известной передаточной функции. Передаточная функция задается (в данной работе) схемой электрической принципиальной фильтра (традиционная элементная база). Последовательность действий на первом этапе заключается в следующем:

1. по заданной схеме электрической принципиальной фильтра, используя метод узловых потенциалов, составляется матрица проводимости;

2. по полученной матрице составляют систему уравнений;

3. разрешают уравнения относительно основных (диагональных) элементов;

4. из полученных уравнений выводят передаточную функцию, раскладывают передаточную функцию сначала на типовые, а затем на элементарные звенья, из которых и составляют структурно-функциональную схему.

Структурно-функциональная схема является аналогом и выполняет все функции схемы электрической принципиальной, но в другой элементной базе.

Предложенный метод анализа-синтеза исследования структур аналоговых фильтров может быть использован как для получения и соответствующего преобразования математических моделей схем к виду систем алгебраических уравнений в форме Лапласа, так и для формирования из элементарных и типовых звеньев новой аналоговой микроэлектроники структурных схем фильтров. Для пояснения приводятся два примера перехода от традиционной элементной базы на предлагаемую элементную базу. Алгоритм предлагаемого метода представлен на рис.1.

I

Решение уравнений системы относительна главных переменных

Рис. 1. Алгоритм метода синтеза по заданной математической модели Смысл начала процедуры синтеза состоит в отыскании по не формально заданным, первоначальным параметрам фильтра его структурной схемы или математической модели. Для решения таких задач необходимо предложить методы, позволяющие при некоторых первоначально заданных параметрах системы, характеристиках воздействий, ограничениях и взаимосвязях, определить структурную схему и математическую модель аналогового фильтра. Последние являются исходными данными для процедуры, описанной выше, которая позволяет построить структурно-функциональную схему и определить значения параметров разрабатываемого фильтра. Эта часть много сложнее, чем часть, рассмотренная первой, поскольку известны только некоторые параметры фильтра, поэтому алгоритм, соответствующий данной процедуре получается более сложным для понимания и громоздким для точного воспроизведения. Упрощенный вариант алгоритма приведен на рис.2.

Рис. 2. Алгоритм метода синтеза фильтров по заданным параметрам В конце второй главы говорится, что для решения задач, приведенных в начале данной главы, необходимо проведение, экспериментальных исследований, которые будут описаны в следующей главе. • '

В первом параграфе третьей главы обозначена цель эксперимента. Стоит напомнить, что она заключается в практической реализация методики синтеза аналоговых фильтров, построенных на предлагаемой элементной базе.

Практическая реализация осуществляется на экспериментальной установке рис. 3.

Рис. 3. Внешний вид экспериментальной установки

Для достижения поставленной цели в эксперименте необходимо решить следующие задачи:

• практически реализовать алгоритм синтеза математической модели фильтров по заданным параметрам;

• практически реализовать алгоритм синтеза структуры фильтров по заданной математической модели;

• разработать программные описания элементарных звеньев аналоговой микроэлектроники на языке VHDL;

» изготовить опытные образцы аналоговых фильтров на базе ПШС в системе САПР Quartos II (MAX PLUS +11);

• исследовать опытные образцы и систематизировать результаты экспериментов;

• обработать результаты экспериментов и обосновать выводы о практическом значении данного метода для микроэлектроники.

Далее в этом параграфе описывается проведение эксперимента, приводится структурная схема экспериментальной установки рис.4.

+8В • ■SB

В код

ип

+5В

-SB

Генвратор 1

Гекератои 2 -

15.„0

Диб Ускп —» АЦП / ,

Узел сброса

Кокфягурмср

ПЛИС

11...0 /

ПАП

Ус га

Виадд

Индикатор

X

Источник Опорного Напряжения

Рис. 4. Структурная схема экспериментального стенда Структурная схема для эксперимента, показанная на рис.4, включает в себя: узел процессора; АЦП; ЦАП;

источник опорного напряжения;

конфигуратор;

источник питания;

два генератора;

узел сброса;

усилители.

При подготовке эксперимента была выполнена следующая работа:

Спроектирован, разработан и реализован экспериментальный сгенд, структурная схема,

которого показана на рис. 3.

Введен в проектирование математических моделей новых элементов язык описания логических схем VHDL (Very Hardwere Description Languages) Подготовлены к работе программные модели основных звеньев на языке VHDL. Практически реализованы основные звенья аналоговых фильтров на ПЛИСах.

Программные описания элементарных звеньев на языке УНБЬ позволили ввести в модели реальное время и, тем самым, разрешить проектирование в среде логических устройств реально-временных аналоговых устройств. Запрограммированные объекты реально изготавливались с помощью программатора. В качестве исходного элемента для проектируемых объектов были использованы не запрограммированные ПЛИС.

Экспериментальный стенд был использован для проведения серии экспериментов по проверке соответствия теоретическим исследованиям и определения реальных качественных показателей элементарных звеньев новой аналоговой микроэлектроники. Блок схема эксперимента изображена на рис. 5.

Рис. 5. Блок схема эксперимента Стенд подключается к источнику питания, генератору, осциллографу и компьютеру. Управление экспериментом осуществляется через компьютер при помощи САПР МАХ PLUS+II. Информация о программно-реализованном элементе или устройстве поступает с компьютера на порт ISP стенда и размещается в среде ПЛИС EPF10K20TC. На вход стенда с генератора подается сигнал в виде синусоиды, прямоугольного импульса (меандр), пилообразного сигнала или треугольного импульса. Процессор экспериментального стенда проводит симуляцию работы запрограммированного устройства и выдает цифровой сигнал на ЦАП стенда. С выхода стенда обработанный сигнал поступает на цифровой осциллограф, на котором наблюдается изображение выходного сигнала.

При проведении эксперимента, на вход экспериментальной установки с генератора подавались различной формы сигналы (синусоидальный, меандр, пилообразный, треугольный) на частотах от 1 кГц до 200кГц, а с выхода снимались сигналы в виде осциллограмм, которые наблюдались на экране цифрового осциллографа

В следующем параграфе производилась реализация элементарных звеньев в среде САПР MAX PLUS +11 на языке программирования VHDL. После реализации звеньев был проведён эксперимент, схема которого представлена на рис. 5. При проведении эксперимента на цифровом осциллографе наблюдалось изображение выходных интегрированных сигналов. Стоит отметить, что диапазон рабочих частот макета до 200 кГц, такой диапазон в работе соответствует быстродействию АЦП н ЦАП. В связи с ограничением объема автореферата представить все осциллограммы с различными входными сигналами для каждого звена не представляется возможным. Осциллограмма с поданным на вход сигналом в виде меандра только для интегратора представлена па рис 6.

А, В

с

4:

4

\ Jr ?s r

■ \ ■ ч ■ a? ■ I \ \ jf

\ £ JF % # ■ -¿f Г ... . III-'

ю t зоотв IGSI l.ooB Iг 12о.оjacj д| ki j isomfl

Рис. 6. Входной сигнал на частоте 10 кГц в виде меандра поданный на интегратор -1,

выходной сигнал — 2 На рис. 6 представлена осциллограмма, снятая с цифрового осциллографа:

- метка 1 - сигнал в виде прямоугольных импульсов (меандр), поданный с генератора на вход экспериментального стенда;

- метка 2 - сигнал, снятый с выхода устройства для эксперимента.

Из приведенной выше осциллограммы можно сделать вывод о том, что программно реализованный интегратор работает правильно, а данная программа может быть использована для реализации аналоговых фильтров на ПЛИС. Подобным образом были реализованы и все остальные звенья и проведены эксперименты по снятию выходных осциллограмм.

В следующем параграфе проводились эксперименты по реализации аналоговых фильтров на новой элементной базе. Из спроектированных звеньев программно создаются аналоговые фильтры, которые будут реализованы на стенде ряс. 3 в среде ПЛИС EPF10K20TC;. Основными задачами этого этапа являются: анализ схемы фильтра, синтез схемы, моделирование схем в среде пакетов программ Spice и MathLab, получение передаточной функции, синтез схемы фильтра по передаточной функции, программное описание схемы на языке VHDL, реализация фильтра на стенде, эксперимент на стенде.

Схема эксперимента по реализации аналоговых фильтров с использованием экспериментального стенда приведена на рис. 7.

Рис. 7. Схема эксперимента по реализации аналоговых фильтров Рассмотрим пример синтеза Т-образного фильтра нижних частот рис. 8 со следующими параметрами схемы: КБ = 1 кОм, Ь, = 500 мкГн, Ь2 = 10 мкГн, Ь3 = 500 мкГн 11н=100 кОм, С] = 0.2 мкФ, У=1В.

1 и 2 Ь 4

Для возможности / применения предлагаемого метода синтеза необходимо преобразовать схему исследуемого фильтра, используя метод Тевенина-Нортона, добавив источник тока и сопротивление источника тока рис. 9.

1 Ц 2 £3 4

Рис. 9. Преобразованная Т-образная схема фильтра нижних частот Далее составляется структурная матрица схемы фильтра, после чего переходят к системе уравнений, затем разрешают данную систему относительно основных переменных, строят

структурную схему системы фильтра после преобразования, которой переходят к структурно-принципиальной схеме фильтра составленной из элементарных звеньев рис. 10.

Рис. 10. Структурно-принципиальная схема Т-образного фильтра нижних частот из

элементарных звенев

Далее эта схема фильтра программно реализуется на языке описания логических устройств УНОЬ с последующим перепрограммированием на ПЛИС макете. После соответствующего эксперимента со структурной схемой фильтра, составленной из элементарных звеньев, получим амплитудпо-частотную характеристику исследуемого фильтра нижних частот (рис 11).

А В

Рис. 11. А ЧХ Т-образного фильтра нижних частот JIA4X для исследуемого фильтра имеет вид, представленный на рис. 12.

4.797 ДЖЧЫ

Рис. 12. ЛАЧХ фильтра низкой частоты на новой элементной базе

22.3-10.5

Показанная на рис. 12 ЛАЧХ характеризуется крутизной tga -

*80 дБ/дек,

3.96-3.797

что соответствует представлениям о крутизне Т - образного фильтра нижних частот 4-го порядка.

Рассмотрим синтез полосового фильтра, принципиальная схема данного фяльтра показана на рис. 13. Были выбраны следующие параметры схемы = 100 Ом, = 50 Ом, С1 = 0.15 мкФ, и = 5 мГн, Ян = 100 кОм, У=1В.

2

То

Рис. 13. Схема полосового фильтра После дальнейших преобразований, которые более подробно описаны в предыдущем примере, получим структурно-принципиальную схему фильтра изображенную на рис. 14.

Вход г-—— ' __Выход

¡Г 7

<8-

кА—

к

Рис. 14. Схема полосового фильтра на твой элементной базе

Экспериментальная амплитудно-частотная характеристика исследуемого фильтра элементарных звеньев представлена на рис. 15.

Рис. 15. АЧХполосового фильтра из элементов аналоговой микроэлектроники ЛАЧХ исследуемого фильтра имеет вид, представленный на рис. 16.

О 6280 628000 а ^

Рис. 16. ЛАЧХ полосового фильтра из элементов аналоговой микроэлектроники

Для приведенных результатов на рис. 15 и 16 можно сказать, что доказана возможность практической реализации фильтров с характеристиками резонансного контура

Остальные примеры были сделаны подобным образом. Выводы и заключения приводятся в четвертой главе.

В четвертой главе сравниваются расчетные результаты, полученные в программе Pspice для фильтров на традиционной элементной базе с экспериментальными результатами для фильтров на предлагаемой элементной базе.

В результате сравнительного анализа результатов экспериментов, полученных в процессе измерений параметров моделей фильтров и образцов аналоговых фильтров различного типа и порядка, выполненных на базе не программированных ПЛИС, можно сделать следующие основные выводы:

• Технология изготовления микроэлектронных аналоговых фильтров на базе не программированных корпусов ПЛИС путем программирования и прошивки в САПР Altera MAX +PLUS II позволяет наладить мелкосерийное производство фильтров без использования какого-либо специального оборудования;

• Микросхемы аналоговых фильтров, изготовленные по предложенной технологии, соответствуют РЭС, предназначенным для эксплуатации в составе стационарной аппаратуры;

• Параметры реальных фильтров совпадают с параметрами фильтров моделей с точностью ±10%, что позволяет рекомендовать фильтры на ПЛИС для дальнейшей отработки с целью передачи в производство.

В следующем параграфе оценивается погрешность измерений. В микропроцессорных САУ квантование по уровню происходит в АЦП и в некоторых случаях - ЦАП. В этих преобразователях возникают специфические ошибки, па которые нужно обращать внимание. Для нашего случая ошибка лежит в диапазоне -0.0004855 < Sx < 0.0000485В. В заключении перечислены полученные при решении поставленных задач научные результаты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В процессе решения задач, поставленных в диссертационной работе, получены новые научные результаты:

• Создана теоретическая база синтеза аналоговых фильтров на предлагаемой элементной базе аналоговой микроэлектропики;

• Разработаны алгоритмы синтеза модели фильтров для систем связи;

• Разработан и изготовлен макет устройства для проведения экспериментов по практической реализации аналоговых фильтров на базе ПЛИС;

• Разработаны программы моделей основных звеньев микроэлектроники на языке VHDL;

• Изготовлены опытные образцов аналоговых фильтров на основе ПЛИС в системе САПР Altera MAX+PLUSII используемые в адаптивных фильтрах системах связи;

• Проведены эксперименты, с целью проверки и подтверждения основных положений разработанпой теории аналоговых фильтров на новой элементной базе (звенья ТАУ).

• Результаты эксперимента обработаны и обоснованы, написаны выводы о практическом значении данного метода для микроэлектроники;

• Основные результаты работы внедрены в учебный процесс и в производство.

Решенные в ходе выполнения диссертационной работы задачи позволяют говорить о том, что поставленная цель достигнута.

Список публикаций

1. Мартьянов П.С., Мишин Г.Т. Обоснование процедуры синтеза аналоговых фильтров на новой элементной базе // В сб. «Электромагнитная совместимость и проектирование электронных средств». - М.: МИЭМ, 2007. - С. 159-163 .

2. Мартьянов П.С. Синтез аналоговых фильтров с использованием математического моделирования // Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ. Тезисы докладов. -М.:МИЭМ. 2007. - С.286.

3. Мартьянов П.С. Синтез режекгорного фильтра с использованием новой элементной базы // В сб. «Электромагнитная совместимость и проектирование электронных средств». -М.: МИЭМ, 2008. - С. 137-143 .

4. Мартьянов П.С. Экспериментальная база к работе на тему синтез аналоговых фильтров на новой элементной базе // Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ. Тезисы докладов. -М/.МИЭМ. 2008. - С. 177.

5. Мартьянов П.С. Процесс синтеза фильтра низкочастотного диапазона на элементарных звеньях аналоговой микроэлектроники // В сб. «Электромагнитная совместимость и проектирование электронных средств». - М.: МИЭМ, 2009. - С. 137-143 .

6. Мартьянов П.С. Описание процесса синтеза фильтра на новой элементной базе // Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ. Тезисы докладов.-М.:МИЭМ. 2009. - С.186-187.

7. Мартьянов П.С., Мишин Г.Т., Николаев Д.П. Синтез фильтров электрических сигналов на новой элементной базе аналоговой микроэлектроники // «Физика волновых процессов

и радиотехнические системы». - Самарский государственный университет 2009. - С. 102112.

8. Мартьянов П.С. Проектирование цифровых устройств в среде Altera MAX+PLUS II: Методические указания. - М.: МИЭМ, 2007. - 13 с.

Подписано в печать 01.10.2009. Формат 60x84/8. Бумага типографская № 2. Печать - ризография. Усл. печ. л. 1,5 Тираж 120 экз. Заказ 1101 .

Московский государственный институт электроники и математики 109028, Москва, Б.Трехсвятительский пер., 3.

Центр оперативной полиграфии (495) 916-88-04, 916-89-25