Введение
Глава 1. Анализ современного состояния теории и тенденций развития высокоточных интегрирующих аналого-цифровых преобразователей (ИАЦП) 15
1.1 Основные положения и определения 15
1.2 Анализ тенденций развития и практики проектирования ИАЦП
1.2.1 Анализ современных технологий проектирования ИАЦП 17
1.2.2 Анализ современного состояния теории и основные концепции построения высокоточных ИАЦП 24
1.2.3 Системный подход к анализу ИАЦП
1.3 Систематизация интегрирующих измерительных преобразователей (ИИП) как элемента ИАЦП 33
1.4 Выбор и обоснование использования математического аппарата детерминированного хаоса для описания ИИП 1.5 Анализ путей совершенствования ИАЦП 38
1.6 Основные результаты и выводы по первой главе 43
Глава 2. Разработка элементов теории ИИП, относящихся к классу нелинейных динамических замкнутых систем 44
2.1 Анализ элементов теории нелинейных импульсных систем как инструмента анализа динамических свойств ИИП в режиме хаотических колебаний 44
2.1.1 Анализ элементов теории нелинейных динамических систем 44
2.1.2 Метод переноса как основной метод поиска новых технических решений на этапе анализа и синтеза ИИП 46
2.1.3 Вопросы применения математического аппарата нелинейных импульсных систем для анализа и синтеза ИИП 51
2.1.4 Выбор и обоснование методов исследования ИИП з
2.2 Разработка базовой модели нелинейных ИИП 55
2.2.1 Критерии и обоснование выбора структурно-алгоритмического решения ИИП для анализа динамических свойств 55
2.2.2 Синтез базовой модели нелинейных ИИП 56
2.2.3 Аналитическое описание нелинейных ИИП 58
2.3 Анализ подходов к исследованию флуктуационных шумов квантования 61
2.3.1 Анализ флуктуационных шумов квантования ИИП 61
2.3.2 Исследование влияния флуктуационного шума квантования на точность ИАЦП 67
2.3.3 Исследование корректности применения метода линеаризации для расчета флуктуационного шума квантования ИИП 74
2.4 Основные результаты и выводы по второй главе 77
Глава 3. Исследование флуктуационных шумов квантования в ИИП, работающих в режиме хаотических колебаний 79
3.1 Разработка методики анализа устойчивости ИИП 79
3.1.1 Определение границ устойчивости 80
3.1.2 Анализ условий возникновения хаотических колебаний в структуре флуктуационного шума квантования 84
3.1.3 Расчет автокорреляционной функции ИИП 86
3.1.4 Методика анализа устойчивости ИИП 93
3.2 Анализ зависимости среднего квадратического отклонения (СКО)
флуктуационного шума квантования от начальных условий 98
3.2.1 Выбор значений коэффициентов обратной связи по критерию минимального СКО флуктуационного шума квантования 100
3.2.2 Исследование влияния входного сигнала на СКО флуктуационного шума квантования 102
3.3 Выбор оптимального алгоритма цифровой обработки малоразрядных сигналов 104
3.3.1 Анализ алгоритма прямого декодирования 104
3.3.2 Уменьшение СКО флуктуационного шума квантования с использованием алгоритма обратного нелинейного преобразования 108
3.4 Основные результаты и выводы по третьей главе 113
Глава 4. Разработка методик и комплекса программ численного расчета и анализа ИАЦП 115
4.1 Разработка методики инженерного расчета постоянных времени аналоговых интеграторов при проектировании ИИП 115
4.2. Анализ и синтез ИАЦП в среде NIMultisim 121
4.3 Разработка комплекса программ численного расчета и анализа ИАЦП... 125
4.3.1 Разработка программы расчета и анализа СКО флуктуационного шума квантования и времени переходного процесса 125
4.3.2 Оценка вероятности появления аномальных значений флуктуационного шума квантования и разработка программы для ее расчета 129
4.3.3 Разработка программы для оптимизации значений масштабных коэффициентов обратной связи 130
4.4 Разработка инженерного приложения по выбору ИАЦП с сигма-дельта архитектурой 132
4.5 Основные результаты и выводы по четвертой главе 140
Заключение 142
Список литературы 144
