Абрамов Геннадий Николаевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Промышленная электроника» Тольяттинского государственного университета (ТГУ), Почетный работник высшего профессионального образования России. Имеет монографии, учебные пособия, патенты и научные публикации в области аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразований моноимпульсных электрических сигналов (МИЭС). [e-mail: yuran_a@mail.ru]Г.Н. Абрамов,

Абрамов Юрий Геннадьевич, магистр техники и технологии по направлению «Электронные приборы и устройства», окончил ТГУ, системный администратор ООО «Лабиринт Волга». Имеет научные публикации и патенты в области аналого-цифровых преобразований параметров МИЭС. [e-mail: yuran_a@mail.ru]Ю.Г. Абрамов

Повышение эффективности нониусно-импульсных время-цифровых преобразователей

Рассмотрены два способа, причем каждый из них выполнен в двух вариантах, уменьшения дополнительного времени преобразования в (первые варианты) и (вторые варианты) раза нониусно-импульсных время-цифровых преобразователей (ВЦП). В обоих способах процесс преобразования организован по интерполяционной схеме, содержит шкалы преобразования «грубо», «точно» и «точнее» и два (стартовый и стоповый) рециркуляционных генератора. В ходе интерполяционного преобразования вначале счетно-импульсным способом «грубо» определяется целое число периодов следования Тст, заполнивших длительность преобразуемого временного интервала (ВИ), стартового одно (в первых вариантах) или многофазного (во вторых вариантах) рециркуляционного генератора РГст. Затем нониусно-импульсным способом - «точно», с дискретностью , оцифровывается та часть преобразуемого ВИ, которая заключена между последним зафиксированным импульсом РГст и непосредственно концом преобразуемого ВИ. Далее способом прямого кодирования – «точнее», с дискретностью преобразования , кодируется ВИ, длительностью менее значения . При этом в обоих способах используется стоповый однофазный рециркуляционный генератор РГсп. Аппаратурная реализация первого способа основана на применении однофазного РГст и отдельного модуля ВЦП прямого кодирования (ПК), который осуществляет только преобразование «точнее» и не участвует в преобразованиях «грубо» и «точно». Во втором способе ВЦП ПК посредством своей многоотводной линии задержки вводится в РГст, образуя многофазный генератор, который формирует однофазные шкалы отсчета «грубо», «точно» и многофазную шкалу «точнее». Такое решение обеспечивает в нем уменьшение в значения нестабильности дискретности преобразования «точно» и «точнее». Применение многофазного РГст позволяет при этом устранить проблему сопряжения (стыковки) всех трех шкал преобразования.

Нониусно-импульсные время-цифровые преобразователи, одно- и многофазные рециркуляционные генераторы, время-цифровые преобразователи прямого кодирования, счетно-импульсная последовательность, дискретность преобразования.

2020_ 1

Абрамов Геннадий Николаевич, Тольяттинский государственный университет, доктор технических наук, профессор кафедры «Промышленная электроника» Тольяттинского государственного университета, Почетный работник высшего профессионального образования России. Имеет научные публикации и патенты в области аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразований моноимпульсных электрических сигналов (МИЭС). [e-mail: yuran_a@mail.ru]Г.Н. Абрамов,

Абрамов Юрий Геннадьевич, магистр техники и технологии по направлению «Электронные приборы и устройства», окончил Тольяттинский государственный университет, системный администратор ООО «Ла- биринт Волга». Имеет научные публикации и патенты в области аналого-цифровых преобразований пара- метров МИЭС. [e-mail: yuran_a@mail.ru]Ю.Г. Абрамов

Повышение качества временных параметров нониусно-импульсных время-цифровых преобразователей

Во многих областях науки и техники для преобразования временных интервалов в код с субнаносекундным разрешением используются нониусно-импульсные время-цифровые преобразователи (ВЦП). К недостаткам данных ВЦП относятся низкое быстродействие и большое мертвое время преобразования, которые определяются как непосредственно нониусно-импульсным методом, положенным в основу их работы, так и необходимостью вычисления общего цифрового результата преобразования. Поэтому актуальной задачей является повышение быстродействия и уменьшения мертвого времени нониусно-импульсных ВЦП при сохранении их разрешающей способности, что позволяет значительно расширить возможности применения данных ВЦП в задачах преобразования временных интервалов. В представленной статье рассматривается способ улучшения в два раза временных параметров (уменьшение времени преобразования и, соответственно, мертвого времени преобразования) нониусно-импульсных ВЦП путем увеличения периода следования стартовой счетно-импульсной последовательности на значение дискретности преобразования. А замена в них процесса вычисления общего цифрового результата преобразования в арифметико-логическом устройстве (АЛУ) на логическую операцию суммирования цифрового результата преобразования «грубо» с удвоенным значением цифрового результата «точно» обеспечивает дальнейшее уменьшение дополнительного значения мертвого времени преобразования. Вместе с тем исключение АЛУ из процесса преобразования сокращает дополнительные аппаратурные затраты нониусно-импульсных ВЦП и упрощает сам процесс определения результата преобразования. Показана возможность определения общего цифрового результата преобразования аналогичным образом и в нониусно-импульсных ВЦП, выполненных без увеличения периода следования стартовой счетно-импульсной последовательности на значение дискретности преобразования. Предложенный способ рекомендуется и для уменьшения в два раза времени преобразования и более чем в два раза мертвого времени нониусно-импульсных ВЦП с двойной интерполяцией, например в универсальном счетчике временных интервалов НР5370Л, выпускаемом фирмой Hewlett Packard.

Генератор ударного возбуждения, рециркуляционный генератор, дискретность преобразования, время-цифровой преобразователь, временной интервал, старт-импульс, стоп-импульс, счетно-импульсная последовательность.

2016_ 1

УДК 621.317.795.2

Абрамов Геннадий Николаевич, Тольяттинский государственный университет, доктор технических наук, профессор кафедры «Промышленная электроника» Тольяттинского государственного университета, Почетный работник высшего профессионального образования России. Имеет научные работы в области аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразований моноимпульсных электрических сигналов (МИЭС). [e-mail: yuran_a@mail.ru]Г.Н. Абрамов,

Абрамов Юрий Геннадьевич, Тольяттинский государственный университет, магистр техники и технологии по направлению «Электронные приборы и устройства», окончил Тольяттинский государственный университет. Имеет научные работы в области аналого-цифровых преобразований параметров МИЭС. [e-mail: yuran_a@mail.ru]Ю.Г. Абрамов

Структурные способы повышения качества рециркуляционных нониусно-импульсных время-цифровых преобразователей

Рассматривается структурный способ повышения в два раза быстродействия рециркуляционных нониусноимпульсных время-цифровых преобразователей (ВЦП) при двух режимах работы и заданной дискретности преобразования менее одной наносекунды. При первом режиме период рециркуляции старт-импульса выбирается больше наибольшего значения длительности преобразуемого временного интервала (ВИ) и состоит в том, что старт-и стопимпульсы преобразуемого ВИ, подвергают рециркуляции в соответствующих им старт- и стоп-рециркуляторах с периодами рециркуляции, отличающимися на значение заданной дискретности преобразования и подсчете числа рециркуляций стоп-импульса со времени его ввода в стоп-рециркулятор и до времени совпадения рециркулирующих старт- и стоп-импульсов, причем в каждой из рециркуляций длительность старт-импульса расширяется на значение заданной дискретности преобразования, а длительность стоп-импульса остается неизменной. При втором режиме период рециркуляции старт-импульса выбирается меньше наибольшего значения длительности преобразуемого ВИ, а весь процесс преобразования осуществляется в два этапа. На первом этапе за время действия преобразуемого ВИ с дискретностью преобразования, равной периоду рециркуляции старт-импульса, осуществляется подсчет числа его рециркуляций, в то время как на втором этапе с заданной дискретностью преобразования производится подсчитывание числа рециркуляций стоп-импульса со времени его ввода в стоп-рециркулятор и до времени совпадения рециркулирующих старт- и стоп-импульсов, что позволяет определить цифровой результат преобразования. Причем если во время первого этапа преобразования длительность рециркулирующего старт-импульса остается неизменной, то во время второго этапа в каждой из рециркуляций его длительность расширяется на значение заданной дискретности преобразования. В то же время длительность стоп-импульса в процессе рециркуляций остается неизменной. Для повышения надежности преобразования рециркуляционных нониусно-импульсных ВЦП при двух режимах работы предложен способ, в котором операции расширения старт-импульса в каждой из рециркуляций исключаются, а период его рециркуляции увеличивается на значение заданной дискретности преобразования. Приводятся примеры аппаратурной (схемотехнической) реализации предложенных способов и рекомендации по их применению.

Рециркуляция, период рециркуляции, дискретность преобразования, время-цифровой преобразователь, цифровая линия задержки, временной интервал, старт- и стоп-импульсы, импульсная последовательность, старт-рециркулятор, стоп-рециркулятор.

2014_ 1

УДК 621.317.795.2

Абрамов Геннадий Николаевич, Тольяттинский государственный университет, доктор технических наук, профессор кафедры «Промышленная электро- ника» Тольяттинского государственного университета, Почетный работник высшего профессионального образования России. Область научных интересов: аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразования моногоимпульсных электрических сигналов (МИЭС) [e-mail: yuran_a@mail.ru]Г.Н. Абрамов,

Абрамов Юрий Геннадьевич, Тольяттинский государственный университет, магистрант Тольяттинского государственного университета. Область научного интереса: аналого-цифровые преобразования параметров МИЭС [e-mail: yuran_a@mail.ru]Ю.Г. Абрамов

Улучшение технических характеристик рециркуляционных преобразователей время-код с интерполяторами хронотронного типа

Рассматриваются предложения по повышению точности преобразования рециркуляционных преобразователей время-код с интерполяторами хронотронного типа в 2 раз за счет снижения нестабильности дискретности преоб- разования, а также предложения по уменьшению дополнительных аппаратурных и временных затрат при вычислении общего цифрового результата преобразования.

Рециркуляционный преобразователь, временной интервал, параллельный единичный код, хроно- тронный интерполятор.

2012_ 2