Структурное проектирование аналого-цифровых преобразователей информационно-измерительных систем реального времени
Диссертация
В результате анализа методов аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразований предложены методы повышения точности за счет применения метода статистических измерений для получения фактических значений уровней квантования, за счет применения широтно-импульсного ЦАП в первой • ступени преобразования двухступенчатого АЦП совместно с калибровкой статических и динамических погрешностей… Читать ещё >
Содержание
- Условные обозначения
- Введение
- Глава 1. Методы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования формы информации
- 1. 1. Теоретические основы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразований сигналов
- 1. 1. 1. Дискретизация и квантование сигналов
- 1. 2. Методы цифро-аналогового преобразования и структурные решения ЦАП
- 1. 3. Основные методы аналого-цифровых преобразований и структурная организация АЦП
- 1. 3. 1. Параллельные АЦП
- 1. 3. 2. АЦП последовательного типа
- 1. 3. 3. Сигма-дельта АЦП
- 1. 4. Выводы по главе ®
- 1. 1. Теоретические основы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразований сигналов
- Глава 2. Определение и анализ основных характеристик ЦАП и АЦП
- 2. 1. Параметры устройств цифро-аналогового преобразования
- 2. 1. 1. Основные статические параметры ЦАП
- 2. 1. 2. Динамические параметры ЦАП
- 2. 1. 3. Шумы ЦАП
- 2. 2. Параметры устройств аналого-цифровых преобразователей
- 2. 2. 1. Статические параметры АЦП
- 2. 2. 2. Оценка зависимости погрешностей от применяемых методов преобразований
- 2. 2. 3. Апертурная неопределенность
- 2. 2. 4. Оценка общей погрешности аналого-цифрового преобразования
- 2. 3. Характеристики средств сопряжения ЦАП и АЦП с цифровыми ф устройствами
- 2. 3. 1. Преобразователи с последовательным интерфейсом
- 2. 3. 2. Преобразователи с параллельным интерфейсом
- 2. 3. 3. Программное сопряжение ЦАП и АЦП с микропроцессорами
- 2. 1. Параметры устройств цифро-аналогового преобразования
- 3. 1. Применение вероятностных методов для анализа функции преобразования АЦП
- 3. 2. Оценка погрешностей вероятностного метода восстановления функции преобразования АЦП
- 3. 3. Программное моделирование АЦП и методов анализа его параметров
- 3. 4. Выводы по главе
- 4. 1. Аппаратные средства реализации вероятностных методов анализа функции преобразования АЦП
- 4. 1. 1. Структурное решение устройства анализа характеристики преобразования АЦП
- 4. 1. 2. Экспериментальное исследование дифференциальных нелинейностей методом статистических измерений
- 4. 2. Разработка АЦП с самокоррекцией динамических погрешностей
- 4. 2. 1. Анализ структурных решений
- 4. 2. 2. Синтез структуры АЦП с расширенным диапазоном преобразования
- 4. 3. Применение АЦП в системах автоматизации технологических процессов
- 4. 3. 1. Тепловые измерения
- 4. 3. 2. Измерения механических деформаций
- 4. 3. 3. Электроакустические измерения
- 4. 3. 4. Измерения биоэлектрических потенциалов
- 4. 3. 5. Измерения в атомной промышленности
- 4. 4. Выводы по главе
Список литературы
- Андрианова Л.П.- Шаймарданов Ф.А. Способ коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования. Патент РФ 2 007 025, БИ 28/2000, 2000.10.10
- Андрианова Л.П.- Шаймарданов Ф.А.- Гарипов Ф. Г. Способ коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования. Патент РФ 2 085 033, БИ 33/2001, 2001.11.27
- Антошкин С.Б. Сопряжение нестандартного оборудования через параллельный порт компьютера // Информационные технологии контроля и управления на транспорте. Иркутск: ИрГУПС, 2002. — Вып. 10. — С. 185 190.
- Антошкин С.Б. Универсальный адаптер интерфейса ISA // Информационные технологии контроля и управления на транспорте. Сборник научных трудов. Иркутск: ИрИИТ, 2001. — Вып.9. — С. 153−158.
- Антошкин С.Б., Мухопад Ю. Ф. Двухступенчатый АЦП с коррекцией погрешностей. Патент РФ на полезную модель № 44 436, 2005.03.10
- Антошкин С.Б., Мухопад Ю. Ф. Коррекция погрешностей в двухступенчатом АЦП // Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте. Иркутск: ИрГУПС. -2005. — Вып.13. — С.10−14.
- Антошкин С. Б., Мухопад Ю. Ф. Коррекция погрешностей в двухступенчатом АЦП // Материалы 6-й Всероссийской научно-технической конференция молодых ученых и студентов «Современные проблемы радиоэлектроники». Красноярск, ИРЕ КрГТУ. — Май 2004. -С. 395−398.
- Бабкин П.А., Мухопад Ю. Ф., Коробков J1.C. Интерфейсные модули микроЭВМ. М.: ЦНИИ Электроника, 1987. — 29с.
- Балтрашевич В.Э. Вероятностный анализ следящих АЦП.: Известия ЛЭТИ.- 1981.-Вып.291.-С.11−16.
- Баранов JI.A. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 304 е., ил.
- Бардушко В.Д. Алгоритмы контроля и оптимизации параметром системы тягового электроснабжения. Иркутск: ИрИИТ, 2000. — 108 с.
- Бахтиаров Г. Д. Устройства выборки и запоминания: принципы построения, состояние разработок и перспективы развития: Зарубежная радиоэлектроника, 1978. № 10. С.71−97.
- Бахтиаров Г. Д., Малинин В. В., Школин В. П. Аналого-цифровые преобразователи/Под ред. Г. Д. Бахтиарова М.: Сов. Радио, 1980. — 289 с.
- Бекмуратов Т.Ф. Аналого-цифровой преобразователь с переменным масштабом преобразования. // Сб. Вопросы проектирования и использования электронных управляющих машин. АН УССР. Киев: «Наукова Думка», 1968. — С.129−133.
- Бержицкий В.Н.- Смоллер Ю.Л.- Ильин В.Н.- Юрист С. Ш. Аналого-цифровой преобразователь. Патент РФ 2 168 269, www.fips.ru, открытые реестры. 2001.05.27
- Большие интегральные схемы запоминающих устройств: Справочник / А. Ю. Гордонов, Н. В. Бекин, В. В. Цыркин и др.: Под ред. АЛО. Гордонова и Ю. Н. Дьякова. М.: Радио и связь, 1990. — 288 е.: ил.
- Боримский В.В., Новодережкин В. И., Маевский В. В. Быстродействующий аналого-цифровой преобразователь для физических исследований // Приборы и техника эксперимента. 1987. № 6. С. 71−72.
- Буйнявичюс В.-А. В., Карпицкайте В.-З. Ф., Пятрикис С.-Р. С. Статистические методы в радиоизмерениях. М.: Радио и связь, 1985. -240 е.: ил.
- Гальперин М.В. Квантование времени в информационных системах: Метод обобщенного текущего среднего. М.: Энергоатомиздат, 1983. -128с.: ил.
- Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных вычислительных устройств. Москва: Энергия, 1975. — 448 с.
- Гнатек Ю. Р. Справочник по цифро-аналоговым и аналого-цифровым преобразователям: Пер. с англ./Под ред. Ю. А. Южина. М.: Радио и связь, 1982.-552 с.
- Гольденберг Л. М., Матюшкин Б. Д., Поляк М. Н. Цифровая обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1990.
- Голов A.A. Общие положения и введение в логику работы шины I2CTM. Практические рекомендации. КТЦ-МК, 1997. PDF-format. 8 с.
- Григоренко A.M. Некоторые вопросы теории технической информации. -М.: Издательство «ЮБЕКС», 1998. -112 с.
- Грушвицкий Р.И. О возможностях построения аналого-цифровых преобразователей для систем с адаптацией. Автореф. дисс. к.т.н. JL: ЛЭТИ, 1974.-20 с.
- Грушвицкий Р.И., Мурсаев А. Х., Смолов В. Б. Аналого-цифровые периферийные устройства микропроцессорных систем Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989.-160с. ил.
- Грушвицкий Р.И. Выбор величины шага уравновешивания следящего АЦП. // «Вычислительная техника» Межвузовский сб. научных трудов. Вып. 4. Пенза, 1975. С. 134−138.
- Губарев В.В. Алгоритмы спектрального анализа случайных сигналов: монография. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. — 660 с.
- Губарев В.В. Алгоритмы статистических измерений. М.: Энергоатомиздат, 1985. — 272 с.
- Гутников B.C. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л.: Энергия, Ленингр. отд., 1975. — 120 с.
- А. Епанешников, В. Епанешников. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. 3-е изд., стер. — М.: «ДИАЛОГ-МИФИ», 1995. — 288 с.
- Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов : Учебное пособие для вузов М.: Радио и связь, 1988.-368с.
- Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. Пер. с англ. М.: Мир, 1980. — 32 с.
- Кирьянчиков В.А., Шмидт В. К. Оценка динамических ошибок аналого-цифровых преобразователей поразрядного уравновешивания. Известия ЛЭТИ, 1973. — Вып.121. — С.88−97.
- Клочан П.С. Анализ погрешностей источников эталонных токов ЦАП на интегральных схемах. Сб. Проблемы передачи и преобразования информации. — Киев: 1977. — С. 19−34.
- Котельников В.А. О пропускной способности «эфира» и проволоки в электросвязи. ВЭК: 1933.
- Кузнецов В.П. Постановка задачи отбора контролируемых параметров сложного технического объекта. // Автоматизированные системы контроля и управления на транспорте. Иркутск: ИрИИТ, 1997. — Вып.З. -С.30−34.
- Купер Дж., Макгиллем К. Вероятностные методы анализа сигналов и систем: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. — 376 е., ил.
- Лазарев Е. А. Вострецов А.Г. Оценивание напряжения с помощью аналого-цифровых систем с добавочным шумом. //Сборник научных трудов НГТУ.- Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. Вып.3(41).-С. 145−148.
- Лагунов Е.В., Осипова С. Г., Панченко Б. А. Некоторые вопросы построения рассредоточенных систем сбора данных. УГТУ-УПИ, кафедра «Радиопередающие устройства».
- Лисунов В.Н., Смирнов В. П., Худоногов A.M. Непрерывный контроль температуры оборудования электровоза. «Энергосберегающие технологии и окружающая среда» //Тезисы докладов международной конференции. -Иркутск: ИрГУПС, 2004. С. 85 — 92.
- Лярский В. Ф., Мурадян О. Б. Электрические соединители: Справочник. -М.: Радио и связь, 1988. 272 е.: ил.
- Маклюков М.И., Протопопов В. А. Применение аналоговых интегральных микросхем в вычислительных устройствах. М.: Энергия, 1980. — 160 с.
- Маркюс Ж. Дискретизация и квантование. Перевод с французского З. Л. Персица под ред. A.B. Шилейко. М.: «Энергия», 1969. — 144 е., ил.
- Марше Ж. Операционные усилители и их применение Л.: Энергия, Ленингр. Отд. 1974. — 216 с.
- Мелик-Шахназаров A.M., Маркатун М. Г. Цифровые измерительные системы корреляционного типа. М.: Энергоатомиздат, 1985. — 128 е., ил.
- Молодкин В.А., Мухопад Ю. Ф., Лаптев А. П. Устройство сравнения напряжений. A.C. № 532 865, БИ № 42. 1975.
- Монгонов П.Б. Каскадные АЦП с автоматической коррекцией. Сборник научных трудов. Технические науки. Улан-Удэ: ВСГТУ, 1997.- Вып.5. -Т.1.-С.186−191.
- Музыкин С.Н., Родионова Ю. М. Моделирование динамических систем. -Ярославль: Верх.-Волж. кн. изд., 1984. 304 с.
- Мурик С.Э. Способ определения траектории содружественного движения глаз. Патент РФ 2 203 608, www.fips.ru. открытые реестры. 2003.05.10
- Мухопад Ю.Ф. Микроэлектронные информационно-управляющие системы: Учебное пособие. Иркутск: ИрГУПС, 2004. — 404с.
- Мухопад Ю. Ф. Микроэлектронные системы дискретной автоматики: Учебное пособие. Иркутск: ИрИИТ, 1999. — 225с.
- Мухопад Ю. Ф., Молодкин В. А. Следящие аналого-цифровые преобразователи. Тезисы докладов областной научно-технической конференции. Новосибирск: 1974. — С.46−49.
- Мухопад Ю. Ф., Молодкин В. А. Федченко А.И. Мостовые аналоговые и аналого-цифровые преобразователи СВЧ-диапазона. //"Вычислительная техника". Межвузовский сб. научных трудов. Пенза: 1977. — С. 82−85.
- Мячев А. А., Степанов В. Н- Персональные ЭВМ и микроЭВМ. Основы организации: Справочник / Под ред. А. А. Мячева. М.: Радио и связь, 1991.-320 е.: ил.
- Мячин Ю.А. 180 аналоговых микросхем. М.: Патриот, 1993. — 151 с.
- Некоторые вопросы построения рассредоточенных систем сбора данных. Лагунов Е. В., Осипова С. Г., Панченко Б. А. УГТУ-УПИ, кафедра «Радиопередающие устройства» УДК 681.3.06
- Никамин В.А. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Справочник. СПб.: КОРОНА принт- М.: «Альтекс-А», 2003. — 224 е., ил.
- Новиков Ю. В. Калашников О.А. Гуляев С. Э. Разработка устройств сопряжения для ПК типа IBM PC М.: ЭКОМ, 1997. — 224 с.
- Новоселов О.Н., Фомин А. Ф. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем. М.: Машиностроение, 1980. — 280 е., ил.
- П. Нортон, Дж. Гудман. Персональный компьютер: аппаратно-программная организация: пер. с англ. СПб.: BHV — Санкт-Петербург, 1999.-848 с.
- Носков С.И. Технология моделирования объектов с нестабильным функционированием и неопределенностью в данных. Иркутск: РИЦ ГП «Облинформпечать», 1996.
- Орлов С.П.- Хрисанов H.H. Аналого-цифровой преобразователь. Патент РФ 2 171 543, www.fips.ru. открытые реестры, 2001.07.27
- Орлов С.П.- Хрисанов H.H.- Чухонцев М. В. Аналого-цифровой преобразователь Патент РФ 2 204 884, www.fips.ru. открытые реестры, 2003.05.20
- Пешель М. Моделирование сигналов и систем. Пер. с англ. М.: Мир, 1981.-300 с.
- Полубабкин Ю.В.- Дорфман Б.Г.- Лямасов Д. Г. Аналого-цифровой преобразователь с коррекцией случайной погрешности. Патент РФ 2 024 193, БИ 27/2000, 2000.09.27
- Попов В.П. Способ калибровки передаточной характеристики цифроаналогового преобразователя. Патент РФ 2 022 464, БИ 27/2000, 2000.09.27
- Предко М. Справочник по PIC-микроконтроллерам: пер. с англ. М.: ДМК Пресс, 2004.- 512с.
- Применение интегральных схем: Практическое руководство. В 2-х кн. Кн.1. Пер с англ. /Под ред. А. Уильямса.- М.: Мир, 1987.- 432с., ил.
- Пуртов A.B., Мухопад Ю. Ф. Аналого-цифровой преобразователь. A.C. № 1 322 477, БИ № 25. 1987.
- Рабинер Л.Р., Гоулд В. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978.
- Разевиг В.Д., Система схемотехнического моделирования Micro-Cap 6. Горячая линия-Телеком, 2001. 344с.
- Смолов В.Б. Функциональные преобразователи информации. Л.: Энергоатомиздат, 1981. — 242с.
- Смолов В. Б., Мусаев М. М. Вычислительный преобразователь с кусочно-линейной аппроксимацией. // «Вычислительная техника» Межвузовский сб. научных трудов. Пенза: 1977. — С. 77−81.
- Смолов В.Б., Мухопад Ю. Ф., Молодкин В. А. Синтез мостовых функциональных преобразователей повышенной точности. // «Вычислительная техника». Межвузовский сборник научных трудов, 1973. Вып.1, 2. — С. 74−78.
- Советов Б.Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. Практикум: Учеб. Пособие для вузов по спец. «Автоматизированные системы обработки информации и управления». М.: Высш. шк., 1999.-224 е.: ил.
- Стахов А.П. Введение в алгоритмическую теорию измерения. М.: «Сов. Радио», 1977.-288с.
- Тахванов Г. И. Операционные блоки автоматических управляющих устройств. М.: Энергоатомиздат, 1989. — 208с.- ил.
- Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.- д. транспорта / Г. В. Горелов, А. Ф. Фомин, А. А. Волков, В. К. Котов. М.: Транспорт, 1999.-415 с.
- Тули М. Справочное пособие по цифровой электронике: Перевод с английского М.: Энергоатомиздат, 1990.- 176 с.
- Фабричев В.А. Быстродействующий аналого-цифровой преобразователь поразрядного типа. // Преобразователи формы информации и средства передачи информации. Сб. науч. тр. Киев: ИК АН УССР, 1979. -С.55−63.
- Федорков Б. Г., Телец В. А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 320 е.: ил.
- Фомин А.Ф., Новоселов О. Н., Плющев A.B. Отбраковка аномальных результатов измерений. М.: Энергоатомиздат, 1985. — 200 е., ил.
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 2-х т. Т. 2. Пер. с англ,-Изд. 3-е, стереотип. М.: Мир, 1986. — 590 е., ил.
- Хрисанов H.H. Аналого-цифровой преобразователь. Патент РФ 2 205 500, 2003.05.27
- Цикин И.А. Дискретно-аналоговая обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1982. — 160с.
- Чичагов A.B. Математическое моделирование сигналов. М.: ВЦ РАН, 1995.
- Чувыкин В.В. Способ оценки погрешности восстановления функций, представленными дискретными значениями. «Цифровая инф.изм. техника».- Пенза: № 10,1980.
- Шахнов В.А. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем. М: Радио и связь, 1988. — 368 с.
- Шлыков Г. П. Измерение параметров интегральных ЦАП и АЦП. М.: Радио и связь, 1985. — 128 с.
- Эрглис К.Э. Интерфейсы открытых систем. М.: Горячая линия -Телеком, 2000. — 256с. ил.
- Яглом И.М. Математические структуры и математическое моделирование. М.: Сов. Радио, 1980. — 144 е., ил.
- E.Solari and G.Willse. PCI Hardware & Software. Architecture and Design. Fourth edition. Seventh Printing, pp. 884, Annabooks, San Diego, USA. February 1998.