Температурна стабільність наднизьковольтного перемножувача сигналів

Автор(и)

  • Л. М. Павлов Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" http://orcid.org/0000-0001-8273-9607
  • Д. Ю. Лебедев Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

DOI:

https://doi.org/10.20535/RADAP.2017.69.49-55

Ключові слова:

перемножувач сигналів, температурна стабільність, інтегральні мікросхеми кореляторів, векторне перемноження сигналів, відліки сигналу

Анотація

В роботі розглянута температурна стабільність наднизьковольтних перемножувачів сигналів, які складають основу дискретно-аналогових програмованих фільтрів-кореляторов. Ці корелятори здійснюють згортку вектора вибірок вхідного сигналу і послідовності вагових коефіцієнтів імпульсної функції. Ці коефіцієнти приймають два значення: +1 або -1. Перемножувач побудований на основі МОП-транзистора. Першим співмножником виступає напруга вибірки сигналу, яка зберігається на затворі транзистора, а другий визначається адресою, куди буде спрямований струм транзистора, який і становить результат перемноження. В даному випадку ваговий коефіцієнт +1 означає, що струм буде спрямований в шину підсумовування "позитивних" струмів, а коефіцієнт імпульсної функції -1 визначить підключення струму перемножувача до шини підсумовування "негативних" струмів. Остаточний результат перемноження векторів формується відніманням вихідних сигналів вагових шин підсумовування. Як варіант це може бути перетворення вихідних струмів в напругу двома зовнішніми перетворювачами струм-напруга і утворення диференціального сигналу у вигляді вихідної напруги. Оскільки струм МОП-транзистора схильний до температурної залежності, то цей фактор впливає на точність перемноження. Аналіз цієї залежності і можливість її ослаблення представлені в даній роботі. Зокрема запропоновані стратегія лінійного та нелінійного наближення до термостабільної точки. Отримано аналітичні співвідношення для необхідних умов температурної стабілізації. Для стратегії нелінійного наближення запропонована схема з нелінійним елементом - біполярним транзистором. Отримано експериментальні результати поліпшення температурної стабілізації для обох стратегій.

Біографії авторів

Л. М. Павлов, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Павлов Л. М., к.т.н., доцент кафедри конструювання електронно-обчислювальної апаратури

Д. Ю. Лебедев, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Лебедев Д. Ю., к.т.н., доцент кафедри конструювання електронно-обчислювальної апаратури

Посилання

Перечень ссылок

Nandini A. S. Design and Implementation of Analog Multiplier with Improwed Linearity / A.S. Nandini, S. Madhavan, Ch. Sharma // International Journal of VLSI design & Communication Systems (VLSICS), Vol.3, No.5, pp. 93-109.

Duraisamy K. Low Power Analog Multiplier Using MIFGMOS / K. Duraisamy, U. Ragavendran // Journal of Computer Science. - 2013. - 9(4). - pp. 514-520.

Ghanavati B. Low-Voltage CMOS Multiplier Circuit Based on the Translinear Principle / B. Ghanavati, E.T. Moghaddam // Universal Journal of Electrical and Electronic Engineering. - 2014. - 2(3). - p. 124-127.

Quintero R. R. F. Design of Four-Quadrant Analog Multipliers Robust to PVT Variations / R. R. F. Quintero ; National Institute for Astrophysics, Optics and Electronics. - Tonantzintla, Puebla. - June 2014. - 81p.

Чаплыгин Ю.А. Исследование электрических характеристик КМОП-КНИ - структур с проектными нормами 0.5 мкм для высокотемпературной электроники / Ю.А. Чаплыгин, Т.Ю. Крупкина, А.Ю. Красюков, Е.А. Артамонова // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС-2016). - M. : ИППМ РАН. - 2016. - 6 с.

Павлов Л. Н. Схемотехника сверхнизковольтного перемножителя сигналов / Л.Н. Павлов, П.В. Кучернюк // Электронника и связь. - 2015. - Том. 20, № 6(89). - c. 11-15.

References

Nandini A.S., Madhavan S. and Sharma Ch. (2012) Design and Implementation of Analog Multiplier with Improwed Linearity, International Journal of VLSI design & Communication Systems (VLSICS), Vol.3, No.5 pp. 93-109. DOI: 10.5121/vlsic.2012.3508

Duraisamy K. and Ragavendran U. (2013) Low Power Analog Multiplier Using MIFGMOS, Journal of Computer Science, Vol 9, No 4, pp. 514-520. DOI: 10.3844/jcssp.2013.514.520

Ghanavati B. and Moghaddam E. T. (2014) Low-Voltage CMOS Multiplier Circuit Based on the Translinear Principle, Universal Journal of Electrical and Electronic Engineering, Vol. 2, No 3, pp. 124-127. DOI: 10.13189/ujeee.2014.020305

Quintero R. R. F. (2014) Design of Four-Quadrant Analog Multipliers Robust to PVT Variations. National Institute for Astrophysics, Optics and Electronics, 81 p.

Chaplygin Yu. A., Krupkina T. Yu., Krasyukov A. Yu. and Artamonova E. A. (2016) 0.5 um SOI CMOS for Extreme Temperature Applications, Problems of Advanced Micro- and Nanoelectronic Systems Development (MES-2016), 6 p.

Kucherniuk P. and Pavlov L. (2015) Network design of ultra low voltage multiplier, Elektronika i svyaz', Vol. 20, No 6(89), p. 11-15.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-07-01

Як цитувати

Павлов, Л. і Лебедев, Д. (2017) «Температурна стабільність наднизьковольтного перемножувача сигналів», Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування, 0(69), с. 49-55. doi: 10.20535/RADAP.2017.69.49-55.

Номер

№ 69 (2017)

Розділ

Конструювання радіоапаратури

Ліцензія

1.  Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.

3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах).  Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це:  The Effect of Open Access.