Сведения об авторах выпуска №4 (2013)

Ключевые слова: авторы

Классическое построение активных избирательных усилителей (ИУ) связано, как правило, с необходимостью создания достаточно сложных активных элементов (операционных усилителей), потребляющих относительно большую мощность из за своей универсальности. В данной работе рассматривается активный ИУ на основе аналогового базового матричного кристалла АБМК_1_3, имеющего повышенный уровень радиационной стойкости к потоку нейтронов и накапливаемой дозе радиации. Архитектура ИУ реализована на основе преобразователя напряжение-ток с минимальным числом транзисторов и значением потребляемого ими статического тока. Приводятся основные аналитические выражения, устанавливающие взаимосвязь параметров ИУ и характеристик активных и пассивных компонентов. Получены соотношения, которые позволяют минимизировать чувствительности параметров ИУ к нестабильности свойств активных и пассивных компонентов. Приведены результаты моделирования ИУ в среде PSpice. 

Ключевые слова: избирательный усилитель, полосовой фильтр, активный RC-фильтр, аналоговый базовый матричный кристалл, радиационная стойкость

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассмотрены особенности схемотехники и результаты компьютерного моделирования микросхемы, содержащей 4-канальный операционный усилитель (ОУ) и 2-канальный электрометрический повторитель напряжения, предназначенные для предварительной обработки сигналов датчиков в физике высоких энергий. 
Особенностями разработанного ОУ являются отсутствие источника тока во входном дифференциальном каскаде и использование параллельного высокочастотного канала для увеличения полосы пропускания и скорости изменения выходного напряжения.
Приводятся результаты экспериментальных исследований, которые подтвердили малую чувствительность параметров разработанных микроэлектронных изделий, созданных на базовом матричном кристалле «АБМК-1.3» без применения горизонтальных p-n-p-транзисторов, к воздействию гамма- облучения и электронов с энергией 4 МэВ.   

Ключевые слова: операционный усилитель, базовый матричный кристалл, повторитель напряжения, датчик, чувствительный элемент датчика, радиационная стойкость

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Обсуждается метод измерения индуктивностей (L) порядка 1 нГн и меньше, заключающийся в проведении двух измерений L: первый раз - на длине шлейфа l0, а второй раз – на длине шлейфа, укороченной в N раз. Получена формула для расчета погрешности неизвестной индуктивности, в которой подбором параметров удается добиться определения L с погрешностью, близкой к погрешности прибора. Показано, что требуемая погрешность измерения начальной длины шлейфа для N=2 и N=5 находится в диапазоне десятков микрометров. Рассмотрены методы ее уменьшения. Сделана оценка базовой длины шлейфа, которая для N=2 и N=5 составляет значения 6,6 мм и 8,3 мм соответственно.

Ключевые слова: индуктивность, метод наименьших квадратов, приборная погрешность, база шлейфа

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассматривается схемотехнический прием расширения диапазона рабочих частот классических истоковых и эмиттерных повторителей напряжения (ПН), базирующийся на эффекте взаимной компенсации паразитных импедансов. Решаемая в статье задача – повышение быстродействия ПН при наличии емкости на выходе, а также уменьшение времени установления переходного процесса при импульсном изменении входного напряжения. 
Компьютерное моделирование ПН в среде Cadence на моделях SiGe интегральных транзисторов показывает, что при емкостной нагрузке верхняя граничная частота, время установления переходного процесса и скорость нарастания выходного напряжения улучшаются в десятки – сотни раз.
Результаты выполненных исследований дополняют сложившиеся представления о методах повышения быстродействия классических каскадов с общим стоком и общим коллектором.  

Ключевые слова: диапазон рабочих частот, истоковые повторители, эмиттерные повторители, быстродействие, широкополосные усилители

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассматриваются метод уменьшения одной из наиболее существенных составляющих напряжения смещения нуля Uсм операционных усилителей (ОУ), выполненных по классическим архитектурам с токовыми зеркалами, которая связана с изменением коэффициент усиления по току базы (β) биполярных транзисторов в условиях температурных и радиационных воздействий.
Для решения данной задачи в базовую архитектуру ОУ вводится специ-альный корректирующий многополюсник, который обеспечит согласование слабой токовой асимметрии входного дифференциального каскада (ДК). Метод применим для ОУ, в которых нецелесообразно вносить какие-либо корректировки в исходную структуру ДК. 
Получены аналитические выражения, определяющие основные параметры цепей компенсации Uсм, а так же приведены табличные данные, упрощающие выбор типовых функциональных узлов прецизионных ОУ.

Ключевые слова: микроэлектроника, схемотехника, дифференциальный усилитель, операционный усилитель, напряжение смещения нуля, температурный дрейф, влияние радиации на нулевой уровень

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассмотрены вопросы модификации схемы инвертора напряжения и использование источников питания постоянного тока при реализации функции повышающего конвертора напряжения.

Ключевые слова: Активный выпрямитель, конвертор напряжения, инвертирующий преобразователь, многоканальные источники питания, коэффициент преобразования

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассмотрены схемотехнические особенности электронного модуля обработки сигналов лавинных фотодиодов, созданного на основе специализированной аналоговой интегральной схемы. Приведены результаты измерений характеристик и уровня шумов в зависимости от емкости источника сигнала (фотодиода).

Ключевые слова: лавинный фотодиод, считывающая электроника, зарядочувствительный усилитель, усилитель-формирователь, электронный модуль

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В данной статье рассматриваются перспективные варианты построения резистивных делителей напряжения (аттенюаторов), обеспечивающих уменьшение в заданное число раз входного напряжения в широком диапазоне рабочих частот. Для устранения частотной погрешности АТ в паразитной емкости нагрузки предлагается модифицированная схема аттенюатора со специальной частотной коррекцией, которая позволяет на один-два порядка расширить диапазон рабочих частот АТ и повысить его быстродействие. 
Приводятся результаты компьютерного моделирования  

Ключевые слова: аттенюатор, резистивный делитель напряжения, паразитная емкость нагрузки, корректирующий конденсатор, быстродействие, импульсный сигнал большой амплитуды, эффект компенсации, верхняя граничная частота, широкополосность, аналогово-цифровые интерфейсы

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Показана целесообразность использования усилителей тока в фильтрах ВЧ и СВЧ диапазонов. Путём анализа базисной структуры звена второго порядка сформулированы достаточные условия повышения эффективности использования активных элементов. Приведены примеры методического характера и сформулированы выводы прикладного значения.

Ключевые слова: ВЧ фильтр, СВЧ фильтр, параметрическая чувствительность, усилители тока, функциональная режимная настройка

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

  В работе рассмотрен метод построения СВЧ избирательных усилителей, который позволяет обеспечить управление добротностью и коэффициентом усиления по напряжению на частоте квазирезонанса. Представлена архитектура ИУ для SiGe техпроцесса, обладающая малым энергопотреблением.

Ключевые слова: RC-фильтр, добротность, управляемый избирательный усилитель, коэффициента усиления, частота резонанса

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Предложен аналитический метод расчёта магнитных свойств круглого и полого бесконечно длинных цилиндрических проводников. Метод позволяет: рассчитать радиальные распределения векторного потенциала и индукции магнитных полей, формируемых во внутренней и внешней областях проводника постоянным током; определить величины магнитных потоков во внутренней и внешней областях проводника; вычислить токовую и потоковую погонные индуктивности круглого и полого проводников; найти частотную зависимость добротности цилиндрических проводников и определить масштабы характеристических частот.

Ключевые слова: индуктивность, распределение магнитных полей, магнитный поток, добротность, сложный функциональный блок

  В работе рассмотрены варианты синтеза схем операционных усилителей, обладающих эффектом собственной компенсации систематической составляющей напряжения смещения нуля и его дрейфа в условиях температурных и радиационных воздействий. В анализируемом операционном усилителе без значительного увеличения числа элементов существенно повышены статическая точность и коэффициент усиления по напряжению в сравнении с базовой схемой. Результаты компьютерного моделирования подтвердили рассмотренный качественный анализ схемных решений. Предложенные варианты реализации операционных усилителей на основе различных типов преобразователей напряжение-ток позволяют разработчику синтезировать электронные устройства с заданными точностными и динамическими характеристиками с учетом условий эксплуатации.

Ключевые слова: операционный усилитель, синтез, напряжение смещения нуля, моделирование, преобразователь, компенсация

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

  В работе для решения задачи преобразования «напряжение – период колебаний» предлагается реализованная в КМОП-базисе (техпроцесс SGB25VD) структура преобразователя на базе высокочастотных мультиплексоров и компаратора с симметричным гистерезисом. Повышение точности преобразования достигнуто за счет предложенного метода коммутации входных напряжений, исключающего проходные аналоговые ключи. Результаты компьютерного моделирования подтвердили эффективность разработанной структуры. Практическая реализация аналого-цифрового преобразователя показала, что предложенный способ построения позволяет уменьшить технологические требования к компонентам системы на кристалле и повысить её производительность.

Ключевые слова: система на кристалле, аналого-цифровой преобразователь, структура, мультиплексор, коммутация, погрешность, компаратор, интегратор

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

  Представленная в работе структурная схема избирательного усилителя на основе усилителя тока и входного преобразователя «напряжение-ток» позволяет контролировать центральным процессорным элементом частоту полюса и добротность, как в режиме диагностики параметров аналоговых устройств, так и в режиме обработки сигналов. Предложен вариант ее схемотехнической реализации на биполярных транзисторах для микроэлектронного исполнения. Результаты компьютерного моделирования в среде Agilent ADS подтвердили, что на базе простейших усилителей тока в рамках традиционных технологических процессов, за счет структурной особенности реализуемых базовых активных элементов звена второго порядка, можно реализовать относительно высокодобротные звенья второго порядка, которые легко интегрируются в многозвенные полосовые фильтры.

Ключевые слова: система на кристалле, полосовой фильтр, добротность, усилитель тока, чувствительность, погрешность

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления