автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.17, диссертация на тему:Структурно-параметрические методы компенсации сопутствующих нелинейностей транзисторных каскадов в режиме большого сигнала

ДОНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СЕРВИСА

На правах рукописи

| О С'Н 'Т'! СЕРГЕЕККО Алексей Иванович

СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОМПЕНСАЦИИ СОПУТСТВУЮЩИХ НЕЛИНЕЙНОСТЕЙ ТРАНЗИСТОРНЫХ КАСКАДОВ В РЕЖИМЕ БОЛЬШОГО СИГНАЛА

Специальность: 05.12.17 - радиотехнические и телевизионные системы и устройства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени, кандидата технических наук

Шахты 1997

Работа выполнена в Донской государственной академии сервиса

Научный руководитель - канд.техн.наук, проф. Н.Н.Прокопенко

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Балим Геннадий Михайлович

Кандидат технических наук, доцент Перков Николай Константинович

Ведущее предприятие - Московское научно-производственное объ-

заседании диссертационного Совета К 053.41.01 Донской государственной академии сервиса по адресу: 346500, Ростовская обл., г. Шахты, ул. Шевченко, 147.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

единение "ГАММА" Минэкономики России.

Защита диссертации состоится % ■ \99_i_ г. в

час. на

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

Е. И. Старченко

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Нелинейности в радиоэлектронной аппаратуре (РЭА), обусловленные неотъемлемыми физическими свойствами применяемых функциональных узлов, принято назьюать сопутствующими. В транзисторной схемотехнике к таким нелинейностям относятся ограничения статических характеристик "вход-выход" транзисторных каскадов. Основу современной РЭА составляют классические (базовые) каскады на биполярных транзисторах (БТК) - усилители с общим эмиттером (ОЭ), общей базой (ОБ), общим коллектором (ОК). При работе БТК в режиме большого сигнала возможны существенно нелинейные режимы, характеризующиеся их динамической перегрузкой. При этом, как правило, резко ухудшаются основные динамические параметры устройств, содержащих перегружающиеся БТК. При этом для повышения быстродействия, улучшения параметров переходного процесса, снижения тока потребления функциональных узлов РЭА, содержащих перегружающиеся БТК, в них вводятся так называемые нелинейные корректирующие цепи (НКЦ), обеспечивающие компенсацию сопутствующих нелинейностей.

Нелинейная коррекция в прецизионных транзисторных устройствах (операционных усилителях (ОУ), стабилизаторах напряжения (СН) и т.п.) является одной из замечательных идей аналоговой схемотехники последних тридцати лет. На использование НКЦ в РЭА выдано более 50 патентов разных стран мира. Причем в каждом случае построение НКЦ требует больших творческих усилий и инженерной интуиции. В значительной степени это связано со слабой изученностью принципов построения НКЦ, их свойств и процедур синтеза.

Наиболее важные научные результаты, которые непосредственно относятся к проблеме нелинейной коррекции в системах автоматического управления, получены в работах Хлыпало Е.И.. Попова А.Е., Пальтова И.П. и др. Однако неравномерность развития различных направлений науки и техники привела к тому, что сегодня в аналоговых радиоэлектронных устройствах недостаточно активно используются принципы нелинейной коррекции, хорошо разработанные на уровне макромоделей в теории нелинейных автоматических систем. Прикладные вопросы нелинейной коррекции применительно к аналоговым устройствам РЭА рассматривались в исследованиях научной школы д. т. н., проф. Анисимова В.И., а также в монографиях и статьях По-

лонникова Д.Е.. Полянина К.П.. Букреева С. С., Мкртчяна К.А., Волгина Л. И. и др.

Несмотря на некоторое использование НКЦ в аналоговых устройствах, развитие схемотехники РЭА постоянно приводит к необходимости разработки общих подходов к построению НКЦ, инвариантных назначению РЭА. Это, в принципе, возможно, если создать единую теорию синтеза НКЦ классических транзисторных каскадов, из которых строится любая РЭА.

В связи с вышеизложенным, разработка методов компенсации сопутствующих нелинейностей БТК представляет собой весьма актуальную задачу современной аналоговой схемотехники.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка и исследование параметрических и структурных методов компенсации сопутствующих нелинейностей классических транзисторных каскадов в режиме большого сигнала.

Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:

1. Классификация нелинейностей статических характеристик БТК. Исследование возможностей параметрической оптимизации БТК по параметрам, характеризующим их нелинейные свойства в режиме большого сигнала.

2. Разработка общих методов построения НКЦ, обеспечивающих компенсацию сопутствующих нелинейностей проходной характеристики классических транзисторных каскадов ОК, ОЭ, ОБ.

3. Разработка методов построения функциональных узлов НКЦ.

4. Создание банка идентифицированных схемотехнических решений функциональных узлов (ФУ) НКЦ, построенного по иерархическому принципу.

5. Разработка алгоритмов структурного синтеза НКЦ БТК.

Основные методы исследования. В работе использованы методы

теории множеств, морфологического синтеза, кусочно-линейной аппроксимации, автономного многополюсника и обобщенный- метод четырехполюсника.

Новые научные результаты.

1, Внесены добавления в теорию классических транзисторных каскадов в части, касающейся развития структурных и параметрических методов компенсации их сопутствующих нелинейностей в режиме большого сигнала. Впервые предложены и исследованы обобщенные

схемы НКЦ классических каскадов 03, ОБ, ОК. Получены математические выражения, описывающие проходные характеристики каскадов с обобщенными НКЦ, позволяющие осуществить их параметрический синтез.

2. Разработаны методы построения и синтеза основных ФУ НКЦ, а также структура банка их схемотехнических решений.

3. Разработаны алгоритмы и правила синтеза структурных схем НКЦ в виде: структурно-логических схем; многоуровневых идентификационных таблиц, представленных в графической и математико-пре-дикативной форме; древовидных структур и трехмерных пространств вариантов, логически объединяющих и обобщающих процедуры структурного синтеза.

Практическая ценность работы.

1. Результаты проведенного исследования имеют практическое значение при проектировании многих классов функциональных узлов РЭА - различных усилителей и стабилизаторов напряжения, устройств частотной селекции, аналоговых перемножителей, пиковых детекторов, схем "выборки-хранения" и др., содержащих перегружающиеся транзисторные каскады. За счет введения структурной избыточности (НКЦ) по предложенным в работе правилам могут быть улучшены такие параметры этих ФУ, как быстродействие, ток потребления, частотный диапазон, коэффициент гармоник и др.

2. Рассмотренные в работе методы нелинейной коррекции классических транзисторных каскадов, принципы построения НКЦ и их функциональных узлов, а также банки типовых схемотехнических решений, составляют теоретическую и информационную основу (так называемое "Кпо\т-Но1»") синтеза новых технических решений в таких давно развивающихся и хорошо изученных областях аналоговой схемотехники, как выходные каскады усилителей мощности, многокаскадные операционные усилители, стабилизаторы напряжения, микромощные усилители, силовые АИС-фильтры, эмиттерные повторители, аналоговые умножители и т.д. и т.п.

3. Самостоятельное практическое значение имеют более 260 схем транзисторных каскадов с НКЦ, синтезированных по предлагаемым алгоритмам.

Реализация в промышленности. Диссертационная работа выполнялась в рамках научно-технической программ "Развитие Ростовской области вузовской наукой" (1994-1995 гг., тема N 39). работ по

проблемам головного научно-технического совета "Информатика" Минобразования России, госбюджетных НИР ДГАС 1995-1997 гг. Результаты внедрены в ПО "Гарант" (г. Ростов-на-Дону), ОАО "Шахтинский научно-исследовательский угольный институт", а также используются в учебном процессе ДГАС, Новочеркасского государственного технического университета, Таганрогского государственного радиотехнического университета.

Апробация работы. Основные научные результаты диссертационной работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях ДГАС (1993 - 1997 гг.); XXIII Международной конференции и дискуссионном научном клубе "Новые информационные технологии в науке, образовании и бизнесе" (г. Гурзуф, 15-24 мая 1996 г.) и получили одобрение Оргкомитета конференции; II и III Всероссийских научных конференциях "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления" (Таганрог, ТРТУ, октябрь 1995, 1996 гг.), Всероссийской научно-технической конференции с участием зарубежных представителей "Интеллектуальные САПР-96" (Таганрог, ТРТУ, 1996 г.). На III Всероссийской научной конференции "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления" доклад занял 1 место.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 115 стр. машинописного текста и иллюстрированного 69 рисунками, списка использованных источников, включающего 61 наименование, приложения А и приложения Б, оформленного в виде отдельной книги.

II. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дается классификация нелинейностёй классических БТК. Показано, что сопутствующие нелинейности БТК целесообразно описывать совокупностью независимых друг от друга входных граничных координат - напряжений Urpu и Urp, определяемых в режимах холостого хода и короткого замыкания на выходе по аппроксимированным амплитудной и проходной характеристикам. Каскад можно считать правильно спроектированным, если при минимальной нагрузке

^н.ш1п

S- Urp • RH.nin Ку • Urp.u П)

где К, и S - параметры, характеризующие наклоны соответствующих

характеристик БТК.

Классические транзисторные каскады имеют сравнительно низкие и трудно изменяемые значения параметров, характеризующих ограничения их амплитудной и проходной характеристик. В функциональных узлах РЭА. где БТК работают на низкоомную или емкостную нагрузку, определяющим фактором улучшения их важнейших динамических параметров является расширение диапазона активной работы каскада в режиме короткого замыкания на выходе, т.е. увеличение игр.

Получены соотношения, позволяющие построить семейства проходных характеристик БТК ОЭ, ОБ. ОК и определить по ним граничные координаты, описывающие сопутствующие нелинейности при разных статических режимах и резисторах в цепи смещения.

С учетом литературных источников и собственных исследований показано влияние основных параметров ограничения характеристик БТК на свойства наиболее распространенных функциональных узлов РЭА. - непрерывных компенсационных стабилизаторов напряжения, активных НС-фильтров, гираторов, интеграторов, низкочастотных усилителей мощности, операционных усилителей в различных схемах включения и др.

Зторая глава посвящена исследованию способов компенсации сопутствующих нелинейностей БТК.

Исследованы предельные возможности параметрической компенсации сопутствующих нелинейностей амплитудной и проходной характеристик обобщенных транзисторных каскадов ОЭ. ОБ. ОК. Показано, что для каскадов с общим эмиттером и общей базой произведение максимально возможного коэффициента усиления по напряжению на входное напряжение ограничения проходной характеристики игр является величиной постоянной. Расширение диапазона активной работы таких каскадов возможно только за счет снижения эквивалентной крутизны применяемого в БТК активного элемента (УТИ). В дифференциальных каскадах параметрическая компенсация сопутствующих нелинейностей также обладает ограниченными возможностями.

Предложены методы введения структурной избыточности в БТК -нелинейной корректирующей цепи, компенсирующей сопутствующие нелинейности их проходных характеристик. В общем случае НКЦ может содержать обобщенный датчик координат состояния активного элемента БТК, а также промежуточные и выходные нелинейные усилители. Исследованы обобщенные схемы нелинейной коррекции трех классичес-

них каскадов 03, ОБ, ОК.

Получены обобщенные уравнения результирующей проходной характеристики БТК с обобщенной НКД при разных способах контроля за положением рабочей точки УТК. Так, проходная характеристика каскада ОЭ с обобщенной НКЦ описывается в общем случае следующим нелинейным уравнением

10 1 - ехр

еЬ . р

Фт

+ 1у(Х),

(2)

где ].„ - выходной ток каскада ОЭ с обобщенной НКЦ: иеь = ивх - 1„Н1; I, = Ку (1у) - 1у;

1о-иеь.р ~ координаты рабочей точки УТМ в статическом режиме; 1У (х) - нелинейная функция, связывающая выходной- ток НКЦ 1У с той или иной координатой X статического режима УТИ (Х1 - иеЬ, Х2 = 1е, Х3 = 1с, Х^ = 1ь, ...) Ку(1у) - нелинейный коэфф. преобразования токов 1У в 1„ НКЦ; Й1 - вспомогательный резистор НКЦ, причем « ^(Л,,-1; • Фт -температурный потенциал; р-- коэфф. усиления тока 1Ь УТИ.

Выходной ток корректирующей цепи 1у пропорционален приращениям координат статического режима УТИ, если они под действием запирающего ивх сместились в заданную зону. Так, для линейных приращений

I, (х)

' 5еиеь, иеь < иеь п ' р

Ксь-1с . 1с < 1с п < 1с . р

КеЬ 1е, 1е < 1е п < ^е . р

^ кь ь 1ь , 1ь < 1ь 11 С ^ь . р

(3)

где ие ь п,

^еЬ-Р'

1г

I,

I

I

К

■с Ь >

с .р •

КР

I

е ,р.

Ь . п

V,

Кк

пороговые координаты рабочей точки 0., УТМ. при которых включается НКЦ; - координаты рабочей точки VTN в статическом режиме; .ьь - коэффициенты пропорциональности. Получены нелинейные уравнения проходной характеристики каскадов ОБ и 0К с обобщенной НКЦ. Сформулированы требования к НКЦ. при которых результирующая проходная характеристика каскада не будет иметь изломов в средней части диапазона активной работы. Показано, что каскад с подключенной к нему НКЦ может работать в

двух основных режимах - со стабилизацией положения рабочей точки УТИ на уровне 0„ и без стабилизации. Полученные уравнения проходных характеристик для каждого из этих режимов в трех классических ВТК позволяют с единых позиций исследовать свойства БТК при разных способах контроля координат состояния активного элемента - по напряжению эмиттер-база, по токам коллектора, эмиттера, базы и другим переменным или их комбинациям. Установлено, что режим работы НКЦ со стабилизацией 0„ наиболее просто реализуется в схемах с ОК практически при любых реальных сопротивлениях нагрузки. Реализация этого режима в каскадах ОБ, ОЭ возможна при несколько больших элементных затратах.

Исследована зависимость основных динамических параметров БТК с НКЦ от амплитуды входного напряжения. Показано, что вблизи входного порогового напряжения (точки включения НКЦ в работу) эти параметры могут изменяться.

К числу перспективных структурных методов компенсации сопутствующей нелинейности амплитудной характеристики каскадов относятся итерационные нелинейные корректирующие цепи.- Однако из-за проблем построения эффективных сумматоров выходных сигналов эти методы не могут быть рекомендованы для широкого применения в микроэлектронных усилителях с непосредственной связью.

В третьей главе рассмотрены методы построения ФУ НКЦ и создана информационная основа синтеза НКЦ.

Исследование способов контроля за положением рабочей точки транзистора в структуре БТК по токовым и потенциальным координатам, а также по их комбинациям показало, что они характеризуются разными возможностями, имеют неодинаковое влияние на малосигнальные параметры каскадов ОЭ, ОБ, ОК. Эту информацию целесообразно использовать при принятии решений в процессе структурного синтеза НКЦ. Разработаны макромодели, методы построения, базовая схемотехника, иерархическая классификация, правила подключения к БТК и банки типовых схемотехнических решений основных (элементарные датчики координат состояния УТИ, промежуточные и выходные усилители) и дополнительных (согласующих) функциональных узлов НКЦ. В тех случаях, когда необходимо минимизировать влияние подключаемой НКЦ на статический режим и малосигнальные параметры БТК, целесообразно использование датчиков косвенного контроля (ДКК).

Основой датчиков косвенного контроля координат состояния УТК

являются элементарные (более неделимые) датчики напряжения и и тока I (рис. 1). Используя согласующие повторители напряжения К, Ь и I*-типов, обеспечивающие минимизацию влияния НКЦ на свойства БТК, а также измерительные двухполюсники К. можно образовать множество датчиков У. включающее модификации ИШ...): НИЩНц)), Ши(К21)), ККи(К11,К21)). КМДКц....)). КШККц.Ьа!» и т.д. Аналогично на базе элементарных датчиков I и дополнительных функциональных узлов косвенного контроля токовых координат - делителей тока Б и 0е. сумматоров тока Б и Зе, делителей-сумматоров ВБ. повторителей тока I* можно осуществить синтез. ДТК 1(1)-. КБ)-, КБ)-, 1(Ве)-, I (Бе)-, КОБ)-типов. В свою очередь полученные ДТК с использованием делителей и/или сумматоров тока по способу подключения разбиваются на подмножества: ПО - 1(0!) и Шг), КБ) - КБ!) и 1(8г). 1(Бе) - Ше1) И 1(Ьег). IО«> -I(Зе5) и КБег), КББ) - КББ!) и-1(Б5г). На рис. 1 представлена лишь небольшая часть примеров ДТК из общего числа возможных комбинаций, образующих множество .1. Множество М объединяет ДТК, составленные из комбинации датчиков множеств 3 и У. Любой датчик множества М предполагает обязательное использование ДТН, включенного совместно с измерительным двухполюсником, т.е. ии-структуры, в свою очередь, последовательно соединенной с одним или несколькими дополнительными ФУ косвенного контроля токовых координат УТИ. Например. КШШ), КБШ). НОШ,). КЭШ,). 1(ВШЮ, КБЕЦК), КЮШЬ), ШШЖЬ) и т.д.

Разработаны иерархические классификации способов непосредственного контроля и датчиков косвенного контроля токовых и потенциальных координат состояния VIIIДаны рекомендации по их практическому использованию в различных режимах работы БТК - слаботочных, сильноточных, с низким уровнем дрейфа параметров, малыми ■ напряжениями питания.

Разработаны макромодели датчиков координат состояния УТИ.

Определены требования к ФУ НКЦ с точки зрения их статической совместимости при последозательном соединении друг с другом. Предлагается в качестве основного критерия статической совместимости ФУ использовать карты распределения их статических потенциалов. Для функциональной совместимости достаточно соответствия реализуемого узла той или иной макромодели. Разработана многокритериальная классификация элементарных схем НКЦ. использующая мак-

Рис. 1. Операции синтеза датчиков

транзистора

координат состояния

ромодели. карты статических потенциалов, порядковые номера и таблицы параметров, образующих в совокупности систему идентификационных кодов в банке схемотехнических решений ФУ-НКЦ. Например, идентификационный код

указывает на принадлежность классифицируемой схемы к элементарным датчикам тока НКЦ (ДТН, множество I БНКЦ), сектор 2 определяет вариант его макромодели (В), значение сектора 3 соответствует номеру карты распределения статических потенциалов, сектор 4 устанавливает порядковый номер данной схемы в ряду схем, имеющих совпадение по первым трем секторам.

Предлагается структура банка типовых схемотехнических решений НКЦ, включающая банки элементарных подсхем (с указанием количества решений): датчиков тока (125), датчиков напряжения (167); промежуточных усилителей без инверсии сигнала (223), с инверсией (308); выходных усилителей без инверсии (50), с инверсией (108); повторителей' напряжения К и L-типов (170); делителей тока (11); делителей тока со смещением (8); сумматоров тока (11); сумматоров тока со смещением (8); делителей-сумматоров тока (10); измерительных двухполюсников (10).

Четвертая глава посвящена вопросам структурного синтеза НКЦ, правилам формального получения структурных схем НКЦ, содержащим сведения о составе ФУ НКЦ и способам их соединения между собой.

Разработаны алгоритмы и правила построения НКЦ в виде: структурно-логических схем, многоуровневых идентификационных таблиц, представленных в графической и математико-предикативной форме, древовидных структур двух типов и трехмерного пространства вариантов, логически обобщающих процесс структурного синтеза НКЦ.

Так структурно-логическая схема (рис. 2) отображает очередность выполнения основных проектных процедур и операций синтеза НКЦ обобщенного каскада на транзисторе VTN - Su/I , S, Sbi Se, SB, SE, Lj-Lu, Gi-Gi к др. Дается описание операций синтеза.

Проведенная оценка множества потенциально возможных решений НКЦ классических БТК показывает, что число вариантов принципиальных схем НКЦ, в случае выполнения ряда ограничений на выбор

12 3 4

М Ты'

ШЗ----

5еых

Ьх.

Рис. 2. Структурно-логическая схема НКЦ БТК

структурных схем и ФУ. превышает один миллиард.

Процедуры синтеза НКЦ представляются также в виде двух древовидных топологических структур, наглядно устанавливающих последовательность основных операций синтеза и указывающих на порядок использования банков типовых схемотехнических решений ФУ НКЦ.

Показано, что множество структурных схем НКЦ (7722 шт.) может быть представлено в виде трехмерного пространства.

Даны качественные оценки преимуществ и недостатков основных способов контроля координат состояния транзистора VTN, которые могут использоваться при принятии решений на различных этапах структурного синтеза НКЦ, а также при построении соответствующих экспертных систем.

Предложен базовый алгоритм синтеза НКЦ, который может быть положен в основу специализированной экспертной системы.

Приведены многочисленные примеры использования предлагаемой методики структурного синтеза НКЦ. Примеры имеют идентификационна коды, поясняющие внутреннюю логику их построения. Большинство из синтезированных схем незнакомы специалистам в области аналоговой схемотехники.

III. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Расширение диапазона активной работы транзисторных каскадов является самостоятельным и весьма эффективным направлением улучшения ряда энергетических и динамических параметров многих классов аналоговых узлов РЭА.

2. Показано, что классические каскады имеют сравнительно низкие и трудно изменяемые (без ухудшения других важнейших свойств) значения параметров, характеризующих ограничения их амплитудной и проходной характеристик. При этом параметрическая компенсация сопутствующих нелинейностей БТК обладает ограниченными возможностями.

3. Внесены добавления в теорию классических транзисторных каскадов в части, касающейся развития методов компенсации их сопутствующих нелинейностей в режиме большого сигнала путем введения структурной избыточности (нелинейной корректирующей цепи).

Впервые предложены и исследованы обобщенные схемы нелинейной коррекции трех классических каскадов ОЭ. ОБ. ОК. Полученные мате-

матические выражения их проходных характеристик и основных динамических параметров позволяют осуществить параметрический синтез НКЦ. направленный на достижение заданных значений граничных координат в двух основных режимах работы базового каскада - со стабилизацией положения рабочей точки активного элемента УТЛ и без режима стабилизации.

4. Исследования способов контроля за положением рабочей точки транзистора в структуре БТК по токовым и потенциальным координатам, а также их комбинациям показали, что они характеризуются разными возможностями и рейтингом в схемах БТК (03, ОБ, ОК), имеют неодинаковое влияние на малосигнальные параметры базовой схемы. Дана иерархическая классификация способов контроля координат состояния, которую целесообразно использовать при принятии решений в процессе структурного синтеза НКЦ.

5. Разработаны методы построения, макромодели, базовая схемотехника и направления синтеза основных ФУ нелинейных корректирующих цепей транзисторных каскадов - датчиков координат состояния транзисторов, промежуточных и выходных усилителей, обеспечивающих формирование токового корректирующего сигнала.

6. Определены требования к функциональным узлам' НКЦ с точки зрения их совместимости друг с другом. Предлагается в качестве одного из критериев совместимости использовать карты распределения статических потенциалов каждого из ФУ.

7. Разработаны макромодели, методы построения, принципы иерархической классификации и банки типовых схемотехнических решений так называемых дополнительных (согласующих) функциональных узлов НКЦ, позволяющих минимизировать влияние НКЦ на свойства корректируемого каскада в статическом режиме, уменьшить деградацию некоторых его малосигнальных параметров в связи с подключением НКЦ. упростить согласование потенциалов.

8. Предложена многокритериальная классификация НКЦ и их ФУ, использующая макромодели, карты статических потенциалов, порядковые номера и таблицы параметров, образующие в совокупности систему идентификационных кодов ФУ НКЦ. Такая система кодов позволяет объяснить и формально описать внутреннюю логику построения всех известных и вновь создаваемых каскадов с нелинейной коррекцией их проходных характеристик.

9. Разработана структура банка схемотехнических решений

функциональных узлов НКЦ - информационной основы синтеза НКЦ, включающая банки основных и дополнительных ФУ. Установлены возможные варианты связей дополнительных ФУ НКЦ с элементарными датчиками. Созданий банк схемотехнических решений функциональных узлов НКЦ включает 1209 принципиальных схем.

10. Предложена структурно-логическая схема обобщенной НКЦ транзисторного каскада, позволяющая установить последовательность операций структурного синтеза НКЦ. Приведено описание этих операций и их взаимосвязь с банками схем типовых функциональных узлов НКЦ.

11. Процедуры синтеза НКЦ могут быть также представлены в виде древовидных реализаций первого и второго типа, устанавливающих последовательность основных операций синтеза и указывающих на порядок использования банков типовых схемотехнических решений функциональных узлов НКЦ.

12. Показано, что множество частных структурных схем НКЦ (7722 шт.) может быть также наглядно представлено в виде трехмерного пространства вариантов в системе координат "частные структурные схемы НКЦ" - "способы непосредственного контроля координат состояния активного элемента каскада" - "способы косвенного контроля координат состояния". ■

13. Проведена оценка множества схемотехнических решений НКЦ, показывающая, что общее число принципиальных схем каскадов с НКЦ существенно зависит от наполняемости банка схемотехнических решений функциональных узлов НКЦ, их совместимости. При этом в современной схемотехнике используется незначительное число элементов этого множества.

14. Сформулирована общая стратегия формализации процесса структурного синтеза НКЦ с использованием вычислительной техники. Предложен базовый алгоритм синтеза НКЦ транзисторных устройств, который может быть положен в основу специализированной экспертной системы.

15. Предлагаемая методика синтеза НКЦ транзисторных каскадов проиллюстрирована большим числом примеров (246 шт.), представляющих самостоятельный интерес для аналоговой схемотехники. Все схемы, как известные, так и синтезированные, имеют систему идентификационных кодов, формально описывающих логику их построения.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Прокопенко H.H., Сергеенко А.И. Способы контроля координат состояния активного многополюсника //Электронные устройства и информационные технологии: Сб.научн.тр. /ШТИБО. -Шахты. 1994. -Вып. 6. -С. 50-54.

2. Прокопенко H.H., Сергеенко А.И. Структурно-логические схемы нелинейной коррекции каскадов на биполярных транзисторах //Радиотехника: Сб.научн.тр. /ДГАС. -Шахты, 1995. -Вып.12. -С. 46-51.

3. Прокопенко Н.Н., Сергеенко А. И. Синтез датчиков координат состояния биполярных транзисторов с использованием целевой функции //Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления: Тез.докладов третьей Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов, 10-11 окт. 1996 г. /ТРТУ. -Таганрог, 1996. -С. 50-51.

4. Прокопенко H.H., Сергеенко А.И. Классификационные критерии датчиков координат состояния биполярных транзисторов //Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления: Тез.докладов третьей Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов, 10-11 окт. 1996 г. /ТРТУ.-Таганрог. 1996. -С.51-52.

5. Прокопенко H.H.. Сергеенко А.И. Макромодели датчиков координат состояния биполярных транзисторов /'/Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления: Тез. докладов третьей Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов, 10-11 окт. 1996 г. /ТРТУ. -Таганрог, 1996. -С. 52-53.

6. Прокопенко H.H., Сергеенко А.И. Математическая модель датчика потенциальных координат состояния биполярных транзисторов как автономного многополюсника //Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления: Тез.докладов третьей Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов, 10-11 окт. 1996 г. /ТРТУ.-Таганрог, 1996. -С. 53-54.

7. Сергеенко А.И. Конструирование целевой функции для синтеза датчиков координат состояния биполярных транзисторов // Вопросы радиоэлектроники и физико-химических процессов: Сб. научн. тр. /ДГАС. -Шахты, 1996. -Вып. 20.

8. Прокопенко H.H., Сергеенко А.И. Классификация датчиков координат состояния биполярных транзисторов //Вопросы радиоэлектроники и физико-химических процессов: Сб. научн. тр. /ДГАС. -Шах-

ты, 1996. -Вып. 20.

9. Сергеенко А. И. Функциональные модели датчиков координат состояния биполярных транзисторов // Вопросы радиоэлектроники и физико-химических процессов: Сб. научк. тр. /ДГАС. -Шахты, 1996. -Вып.20.

10. Прокопенко H.H., Сергеенко А.И. Математическая модель датчика'потенциальных координат биполярных транзисторов //Вопросы радиоэлектроники и физико-химических процессов: Сб. научн. тр. /ДГАС. -Шахты. 1996. -Вып. 20.

11. Сергеенко А.И., Ковбасюк Н.В., Прокопенко Н.Н. Каталог схем аналоговых устройств с нелинейной коррекцией: Инф.листок. -Шахты: ДГАС, 1997. -1с.

12. Сергеенко А.И., Прокопенко H.H. Алгоритм структурного синтеза нелинейных корректирующих цепей транзисторных каскадов: Инф.листок.-Шахты: ДГАС, 1997. -1с.

13. Сергеенко А.И. Способы подключения нелинейных корректирующих цепей базовых транзисторных, каскадов //Материалы Всероссийской научно-технической конференции с участием зарубежных представителей "Интеллектуальные САПР-96": Известия ТРТУ.-Таганрог, 1997. -N3(6). -С. 162-166.

14. Прокопенко H.H., •Сергеенко А.И., Ковбасюк Н.В. Нелинейная коррекция классического каскада с общим эмиттером //Сборник трудов молодых ученых и аспирантов ДГАС /ДГАС. -Шахты, 1997.

15. Прокопенко H.H., Сергеенко А.И. Нелинейная коррекция классического каскада с общим коллектором //Радиотехника, оборудование и технологии сервиса: Сб. научн. тр. /ДГАС. -Шахты, 1997. -Вып. 26.-С. 3-9.

ЛР N021045 от 11.04.96. Подписано в печать 16.12.97 г. Печать оперативная 1 уч.-изд. л. Тираж 120 экз. Заказ N 424

ДГАС, Лаборатория офсетной печати 346500 Ростовская обл., г. Шахты, ул. Шевченко. 147