ОЦЕНКА СТЕПЕНИ УЛУЧШЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАЗРАБОТАННОГО УСТРОЙСТВА ВЫБОРКИ И ХРАНЕНИЯ

Авторы
Файлы

Бондарь М.С. Статья в формате PDF 119 KB

Операция выборки и хранения входных сигналов аналого-цифровых преобразователей (АЦП) необходима при обработке быстроизменяющихся сигналов посредством средне- и низкоскоростных АЦП. С целью повышения точности операции выборки и хранения, нами разработано техническое решение устройства выборки и хранения (УВХ), направленное на улучшение его основных параметров: времени выборки и времени хранения [1].

Разработанное УВХ основано на одновременном снижении тока перезаряда и емкости конденсатора хранения УВХ за счет использования в качестве конденсатора хранения C_хр, искусственной емкости С_ихр на базе конвертора положительного емкостного сопротивления (КПЕС) с коэффициентом конверсии 0K<1.

Важнейшими результатами применения КПЕС являются: С_ихр=С/К_К и I_C=I_вх •К_К. Причем, так как К_К<1, то С_ихр>С и I_Cвх , где I_C - величина емкостного тока (реально включенного в схему КПЕС конденсатора емкостью C), который в предлагаемом УВХ будет в 1/K_K раз меньше, чем в типовых. Следовательно, опасность появления глитчей (пульсаций) будет существенно меньше и необходимость использования резистора ограничения, как в существующих УВХ, снижается. А значит, постоянная времени заряда имитационного конденсатора хранения определяющая время выборки:

(1)

будет значительно меньше, чем у типовых УВХ с С_хр:

, (2)

вплоть до

(3)

так как , где R_AK - проходное сопротивление замкнутого аналогового ключа; R_орг - сопротивление резистора ограничения в типовом УВХ. Что обеспечивает снижение времени выборки разработанного УВХ.

Второй важнейший параметр УВХ - время хранения - определяется скоростью разряда конденсатора (спадом выходного напряжения):

(4)

где - сумма токов утечки элементов схемы УВХ, значительную долю которого составляет ток утечки конденсатора хранения I_ym.C (для микросхемы УВХ LF398 минимальный I_ym.C равен А, то есть составляет 36% от ) [2].

В предлагаемом УВХ снижение тока утечки конденсатора хранения, а значит, увеличение времени хранения, возможно в силу снижения тока заряда I_C, что влечет за собой снижение активной мощности рассеивания в диэлектрике конденсатора, а значит, и снижение температуры диэлектрика.

Для подтверждения результатов теоретического исследования, была проведена оценка степени улучшения параметров разработанного УВХ, с опорой на параметры типовой схемы УВХ LF398: R_орг=300 Ом; R_AK=200 Ом; время выборки при погрешности 0,1%, 4 мкс (при C_хр=1000пФ) и 20 мкс (при C_хр=0,01 мкФ); скорость разряда 5 мВ/мин.

Проведем сравнительную количественную оценку типового и разработанного устройств выборки и хранения, с учетом выполнения условия:

C_ихр = C_хр. (5)

Согласно выражениям (1-3), отношение постоянных времени заряда конденсатора, то есть выигрыш во времени выборки в случае разработанного УВХ, определяется выражением:

. (6)

С учетом данных типового УВХ, зависимость (6) примет вид, показанный на рисунке 1.

Рис. 1. Зависимость выигрыша во времени выборки от величины коэффициента конверсии

Согласно выражению (4), выигрыш в скорости разряда конденсатора хранения (выигрыш во времени хранения) в случае разработанного УВХ определяется выражением:

. (7)

С учетом данных типового УВХ, зависимость (7) примет вид, показанный на рисунке 2.

Рис. 2. Зависимость выигрыша во времени хранения от величины коэффициента конверсии

Из анализа полученных результатов можно сделать вывод о том, что разработанное устройство выборки и хранения, в сравнении с типовым, обеспечивает одновременное уменьшение времени выборки и увеличение времени хранения порядка 1,5 раза. Что не только реально повышает точность операции выборки и хранения, но и исключает методическую составляющую погрешности, которая проявляется в типовых УВХ как невозможность одновременного улучшения времени выборки и времени хранения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Пат. 63623 РФ, МПК8 H03К 17/60. Устройство выборки и хранения / Бондарь М.С., Хорольский В.Я. - № 2006146470/22; заявл. 25.12.06; опубл. 27.05.07, Бюл. № 15.
Волович Г.И. Микросхемы АЦП и ЦАП / Г.И. Волович, В.Б. Ежов. - М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005. - 432 с.

УЧЕБНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРАВИТАЦИИ (Ч. II)

В отличие от традиционного, показан иной путь интегрирования для получения уравнения напряженности гравитационного поля в точке на удалении от модельного однородного шарообразного тела. Доказано его соответствие закону всемирного тяготения при проведении компьютерного суммирования. Обнаружено наличие максимального вклада элементов шарообразного тела в величину напряженности гравитационного поля в исследуемой точке вне этого тела. Получена аналитическая зависимость глубины положения этих элементов внутри шарообразного тела от высоты исследуемой точки над поверхностью тела и его радиуса. ...

22 07 2026 14:25:32

НЕКОТОРЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОПТИМИЗАЦИИ КОРРЕКЦИИ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ НЕФИКСИРОВАННЫМИ КОМБИНАЦИЯМИ ГИПОТЕНЗИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ

Статья в формате PDF 125 KB...

21 07 2026 2:59:27

ТРИМЕТИЛГИДРАЗИНИЯ ПРОПИОНАТ В КОМПЛЕКСНОЙ ТЕРАПИИ БОЛЬНЫХ ИНФАРКТОМ МИОКАРДА: КОНЕЧНЫЕ ТОЧКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Статья в формате PDF 84 KB...

20 07 2026 21:53:47

КЛИНИКО-ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗГРУЗОЧНО-ДИЕТИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ В КОМПЛЕКСНОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ С ОЖИРЕНИЕМ И АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИЕЙ

Статья в формате PDF 156 KB...

19 07 2026 4:48:59

ПОДХОД К ИЗУЧЕНИЮ ФОРМИРОВАНИЯ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА ИЗ МОДИФИЦИРОВАННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Статья в формате PDF 363 KB...

18 07 2026 7:27:31

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭТНОКУЛЬТУРНОГО КОМПОНЕНТА В ОБРАЗОВАНИИ

Статья в формате PDF 162 KB...

17 07 2026 4:32:38

ПАНКРЕАТИТ КАК ОСЛОЖНЕНИЕ ПАПИЛЛОТОМИЙ – ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ, МЕРЫ ПРОФИЛАКТИКИ

На материале 769 клинических наблюдений проведен анализ причин возникновения острого панкреатита после эндоскопической папиллотомии. Установлено, что основой их развития является прямое повреждение главного протока поджелудочной железы. Разработаны способы профилактики постманипуляционных панкреатитов. ...

16 07 2026 17:14:53

Экология и проблемы питания

Статья в формате PDF 114 KB...

15 07 2026 17:29:48

КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ТЕРАПИИ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Статья в формате PDF 553 KB...

14 07 2026 16:53:32

ВЕРТИКАЛЬНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ЯДЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НА УРОВНЯХ ШКОЛА-ВУЗ В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН

Статья в формате PDF 102 KB...

13 07 2026 8:11:53

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ ФОСФОЛИПИДНЫХ ЭМУЛЬСИЙ ПОДСОЛНЕЧНЫХ МАСЕЛ В КОНИЧЕСКОМ РОТАЦИОННО-ПЛЕНОЧНОМ АППАРАТЕ

Статья в формате PDF 384 KB...

12 07 2026 11:48:28

АКТИВАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ – ЭФФЕРЕНТНОЕ ЗВЕНО ДЕЗИНТЕГРАЦИИ КЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУР ПРИ ОСТРОЙ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ

Статья в формате PDF 130 KB...

11 07 2026 13:51:11

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЛАДКИХ МИОЦИТОВ АРТЕРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА В АВАРИЙНУЮ СТАДИЮ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ

Статья в формате PDF 117 KB...

10 07 2026 1:58:41

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ВЫСШЕГО ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 103 KB...

09 07 2026 16:45:48

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СИСТЕМЕ МЕДИЦИНСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 309 KB...

08 07 2026 13:51:55

Научные основы выбора способов биологической Рекультивации отвалов карьера «Айхал»

Представлены результаты двухлетних опытных работ с целью разработки эффективных способов биологической рекультивации без нанесения плодородного слоя на отвалах Айхальского ГОКа. ...