Предложен аналитический метод расчёта индукционных и индуктивных свойств проводящего цилиндра с азимутальной плотностью вихревого тока. Метод позволяет: рассчитать радиальные распределения азимутальной компоненты вектора напряженности вихревого электрического поля, плотности токов Фуко, удельной тепловой мощности, выделяемой в локальной области проводника; определить зависимости среднего значения ЭДС в кольце, индукционного тока и интегрального омического сопротивления от приведённого радиуса полости цилиндра; вычислить из энергетических соображений индуктивность, вносимую проводящим цилиндром, для электромагнитных полей, в которых между током и потоком существует конечный фазовый сдвиг. Оценки, проведённые для существующих проводников и полупроводников, указывают на то, что больших значений индуктивности можно добиться на низких частотах для материалов с малым удельным сопротивлением и малых значений индуктивности – на СВЧ и КВЧ для материалов с большим удельным сопротивлением.

Ключевые слова: вносимая индуктивность, индукция, вихревое электрическое поле, переменный ток, поток магнитного поля.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

Предложен цифровой параметрический метод измерения фазового сдвига сигналов с медленно меняющимися амплитудами одинаковыми медленно меняющимися мгновенными частотами. Проведено численное моделирование и эксперименты на разработанном аппаратно-программном комплексе. Погрешность измерения разности фаз гармонических сигналов в экспериментах составили не более 0,00001 рад. Метод может быть использован в задачах, где измеряемая величина выражена через разность фаз квазигармонических сигналов.

Ключевые слова: фазовый сдвиг, квазигармонический сигнал, измерения в реальном времени, аппаратно-программный комплекс

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассмотрена конструкция подвески подвижной части электроизмерительного прибора и проведён анализ её функционирования. Заложены теоретические основы построения  математической модели подвески, описывающей поведение системы.

Ключевые слова: подвижная часть, растяжка, балка, граф, матрица, матрица инцидентора, моделирование, уравнение

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается метод расширения диапазона рабочих частот и повышения быстродействия переменного дифференциального делителя напряжений – аттенюатора (АТ), имеющего паразитные ёмкости на выходах С01, С02. Повышение верхней граничной частоты АТ обеспечивается за счёт введения цепей компенсации С01, С02, которые работают в широком диапазоне изменения коэффициентов передачи. Приводятся результаты компьютерного моделирования.  

Ключевые слова: резистивный делитель напряжения, дифференциальный аттенюатор, паразитная емкость нагрузки, быстродействие, верхняя граничная частота, аналогово-цифровые преобразователи.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассмотрены методы и результаты проектирования инструментальных усилителей на двух МОУ которые позволяют существенно уменьшить как напряжение дрейфа нуля схемы, так и ее коэффициент передачи синфазного напряжения. В практическом отношении данные методы позволяют решить важную задачу построения прецизионных аналоговых интерфейсов для мостовых резистивных датчиков, функционирующих в широком температурном диапазоне. Также появляется возможность использовать многоразрядные АЦП с существенно более низким опорным напряжением.   

Ключевые слова: смешанные системы на кристалле, инструментальные усилители, синфазный сигнал, мультидифференциальный ОУ, напряжение дрейфа нуля, температурный диапазон, многоразрядные АЦП.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Приведены результаты измерений основных характеристик электронного модуля, созданного на базе двух специализированных аналоговых микросхем, при регистрации сигналов кремниевых детекторов разной площади от источника альфа- частиц 239Pu

Ключевые слова: кремниевый детектор, зарядочувствительный усилитель, спектрометр, детектор, радиометрическая система, ионизирующее излучение

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

Сведения об авторах выпуска №4 (2013)

Ключевые слова: авторы

Рассмотрены особенности схемотехники и результаты компьютерного моделирования микросхемы, содержащей 4-канальный операционный усилитель (ОУ) и 2-канальный электрометрический повторитель напряжения, предназначенные для предварительной обработки сигналов датчиков в физике высоких энергий. 
Особенностями разработанного ОУ являются отсутствие источника тока во входном дифференциальном каскаде и использование параллельного высокочастотного канала для увеличения полосы пропускания и скорости изменения выходного напряжения.
Приводятся результаты экспериментальных исследований, которые подтвердили малую чувствительность параметров разработанных микроэлектронных изделий, созданных на базовом матричном кристалле «АБМК-1.3» без применения горизонтальных p-n-p-транзисторов, к воздействию гамма- облучения и электронов с энергией 4 МэВ.   

Ключевые слова: операционный усилитель, базовый матричный кристалл, повторитель напряжения, датчик, чувствительный элемент датчика, радиационная стойкость

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Обсуждается метод измерения индуктивностей (L) порядка 1 нГн и меньше, заключающийся в проведении двух измерений L: первый раз - на длине шлейфа l0, а второй раз – на длине шлейфа, укороченной в N раз. Получена формула для расчета погрешности неизвестной индуктивности, в которой подбором параметров удается добиться определения L с погрешностью, близкой к погрешности прибора. Показано, что требуемая погрешность измерения начальной длины шлейфа для N=2 и N=5 находится в диапазоне десятков микрометров. Рассмотрены методы ее уменьшения. Сделана оценка базовой длины шлейфа, которая для N=2 и N=5 составляет значения 6,6 мм и 8,3 мм соответственно.

Ключевые слова: индуктивность, метод наименьших квадратов, приборная погрешность, база шлейфа

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассматривается схемотехнический прием расширения диапазона рабочих частот классических истоковых и эмиттерных повторителей напряжения (ПН), базирующийся на эффекте взаимной компенсации паразитных импедансов. Решаемая в статье задача – повышение быстродействия ПН при наличии емкости на выходе, а также уменьшение времени установления переходного процесса при импульсном изменении входного напряжения. 
Компьютерное моделирование ПН в среде Cadence на моделях SiGe интегральных транзисторов показывает, что при емкостной нагрузке верхняя граничная частота, время установления переходного процесса и скорость нарастания выходного напряжения улучшаются в десятки – сотни раз.
Результаты выполненных исследований дополняют сложившиеся представления о методах повышения быстродействия классических каскадов с общим стоком и общим коллектором.  

Ключевые слова: диапазон рабочих частот, истоковые повторители, эмиттерные повторители, быстродействие, широкополосные усилители

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассматриваются метод уменьшения одной из наиболее существенных составляющих напряжения смещения нуля Uсм операционных усилителей (ОУ), выполненных по классическим архитектурам с токовыми зеркалами, которая связана с изменением коэффициент усиления по току базы (β) биполярных транзисторов в условиях температурных и радиационных воздействий.
Для решения данной задачи в базовую архитектуру ОУ вводится специ-альный корректирующий многополюсник, который обеспечит согласование слабой токовой асимметрии входного дифференциального каскада (ДК). Метод применим для ОУ, в которых нецелесообразно вносить какие-либо корректировки в исходную структуру ДК. 
Получены аналитические выражения, определяющие основные параметры цепей компенсации Uсм, а так же приведены табличные данные, упрощающие выбор типовых функциональных узлов прецизионных ОУ.

Ключевые слова: микроэлектроника, схемотехника, дифференциальный усилитель, операционный усилитель, напряжение смещения нуля, температурный дрейф, влияние радиации на нулевой уровень

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассмотрены схемотехнические особенности электронного модуля обработки сигналов лавинных фотодиодов, созданного на основе специализированной аналоговой интегральной схемы. Приведены результаты измерений характеристик и уровня шумов в зависимости от емкости источника сигнала (фотодиода).

Ключевые слова: лавинный фотодиод, считывающая электроника, зарядочувствительный усилитель, усилитель-формирователь, электронный модуль

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассмотрены вопросы модификации схемы инвертора напряжения и использование источников питания постоянного тока при реализации функции повышающего конвертора напряжения.

Ключевые слова: Активный выпрямитель, конвертор напряжения, инвертирующий преобразователь, многоканальные источники питания, коэффициент преобразования

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Показана целесообразность использования усилителей тока в фильтрах ВЧ и СВЧ диапазонов. Путём анализа базисной структуры звена второго порядка сформулированы достаточные условия повышения эффективности использования активных элементов. Приведены примеры методического характера и сформулированы выводы прикладного значения.

Ключевые слова: ВЧ фильтр, СВЧ фильтр, параметрическая чувствительность, усилители тока, функциональная режимная настройка

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Предложен аналитический метод расчёта магнитных свойств круглого и полого бесконечно длинных цилиндрических проводников. Метод позволяет: рассчитать радиальные распределения векторного потенциала и индукции магнитных полей, формируемых во внутренней и внешней областях проводника постоянным током; определить величины магнитных потоков во внутренней и внешней областях проводника; вычислить токовую и потоковую погонные индуктивности круглого и полого проводников; найти частотную зависимость добротности цилиндрических проводников и определить масштабы характеристических частот.

Ключевые слова: индуктивность, распределение магнитных полей, магнитный поток, добротность, сложный функциональный блок