AD systems for processing of low frequency signals based on self calibrate ADC and DAC with weight redundancy

• Autorzy: Azarov O. D. , Krupelnitskyi L. V. , Komada P. , Ławicki T. , Askarova N. , Sagymbekova A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.05.26

Warianty tytułu

PL

Systemy analogowo-cyfrowe do przetwarzania sygnałów niskoczęstotliwościowych oparte na samokalibrującym się przetworniku analogowo-cyfrowym i cyfrowo analogowym z redundancją wagi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Static and dynamic characteristics of modern AD systems of low signals processing are defined by the parameters of ADC and analog devices. Improvement of accuracy and speed of AD systems is possible due to the usage of self-correcting ADC of bitwise balancing ,based on computation n systems with weight redundancy. The ratio between the digit weights in these computation systems is 1 < α < 2. If α = 1.618 "golden ratio" соde is formed. It is shown that increasing of the accuracy and speed of ADC several times is possible due to calibration of static and autocompensation of dynamic balancing errors. Structural block diagrams of the converters for symmetric and asymmetric computation systems are given. The structure of multichannel AD system and method of self-correction of the parameters of input analog devices are developed. Method of calibration and compensation linear distortions of amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of measuring channels is shown. The parameters of the developed multichannel AD system for seismic measurements are presented.

PL

Cechy statyczne i dynamiczne nowoczesnych systemów AC do przetwarzania małych sygnałów są definiowane przez parametry przetworników AC i peryferiów analogowych. Poprawa dokładności i szybkości systemów AC jest możliwa dzięki wykorzystaniu samokorygującego przetwornika AC z bilansowaniem bitowym, na podstawie obliczeń n systemów z redundancją wagi. Współczynnik pomiędzy wagami cyfr w tych systemach obliczeniowych wynosi 1 < α < 2. Jeśli α = 1,618 sformułowany zostaje kod "złoty podział". Wykazano, że możliwe jest kilkukrotne zwiększenie dokładności i szybkości przetworników AC dzięki kalibracji statycznej i automatycznej kompensacji błędów dynamicznych. Zaprezentowano schematy blokowe konwerterów dla symetrycznych i asymetrycznych systemach obliczeniowych. Zostały opracowane struktury wielokanałowego systemu AC i sposobu samodzielnego korygowania parametrów analogowych urządzeń wejściowych. Pokazano metody kalibracji i kompensacji zniekształceń liniowych charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych fazowo-częstotliwościowej w kanałach pomiarowych. Zaprezentowano parametry opracowanego wielokanałowego systemu AC do pomiarów sejsmicznych.

Słowa kluczowe

EN

AD system; golden ratio; analog–code conversion; code–analog conversion; dynamic characteristic; digital processing; analog signal

PL

system analogowo-cyfrowy; konwersja analogowo-kodowa; konwersja kodowo-analogowa; charakterystyka dynamiczna; cyfrowe przetwarzanie; sygnały analogowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 5
• Strony: 125--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Azarov O. D.

• Vinnytsa National Technical University, 95 Khmelnitske Sh., Vinnitsa 21021, Ukraine

autor

Krupelnitskyi L. V.

• Vinnytsa National Technical University, 95 Khmelnitske Sh., Vinnitsa 21021, Ukraine

autor

Komada P.

• Lublin University of Technology, Institute of Electronics and Information Technology, Nadbystrzycka 38a Str.,20-618 Lublin

autor

Ławicki T.

• Lublin University of Technology, Institute of Electronics and Information Technology, Nadbystrzycka 38a Str.,20-618 Lublin

autor

Askarova N.

• Kazakh National Research Technical University after K.I. Satpayeva, 22 Satbaev Street, 050013, Almaty City, Kazakhstan

autor

Sagymbekova A.

• Kazakh National Research Technical University after K.I. Satpayeva, 22 Satbaev Street, 050013, Almaty City, Kazakhstan

Bibliografia

• [1] Azarov O.D., Fundamentals of the theory of analog-to-digital conversion on the base of redundant positional calculus system. Universum, Vinnytsia 2004
• [2] Stakhov A.P., The Mathematics of Harmony. From Euclid to Contemporary Mathematics and Computer Science. International Publisher “World Scientific”, 2009
• [3] Azarov O.D., Analog-to-digital bitwise conversion on the base of redundant calculus system with weight redundancy. Universum, Vinnytsia 2010
• [4] Krupelnitskyi L.V., Azarov O.D., Analog-to-digital devices of sell-correcting systems for measurement and processing of low-frequency signal. Universum, Vinnytsia 2010
• [5] Grebene A.B., Bipolar and MOS analog integrated circuit design. Whiley Classic Library, New Jercey 2002.
• [6] Kurosawa N., Kobayashi H., Maruyama K., Explicit analysis of channel mismatch effects in time-interleaved ADC systems. IEEE Trans. Circuit Syst. I. 48 (2001), 261–271
• [7] Azarov A., Zakharchenko S., Arkhipchuk A., New method of reduction of a methodical error of self-calibration for ADC on the basis of redundant positional number systems. Proc. of SPIE, 4425 (2001), 22–26
• [8] Azarov O.D., Krupelnitskyi L.V., Snigur A.V., Reshetnik O.O., Garnaga V.A., Correction of static errors of IBC measuring. Problems of information system development and management, 2 (2007), 5–9
• [9] Azarov O.D., Garnaga V.A., Krupelnitkyi L.V., Pozniak D.Yn., Polyharmonic methods of measurement of sound channels and path frequency characteristics. Information technologies and computer engineering, 2 (2015), 23–29
• [10] Azarov O. D., Dudnyk O.V., Duk M., Porubov D., Static and dynamic characteristics of the self-calibrating multibit ADC analog components. Proc. of SPIE, 8698 (2012), 86980N
• [11] Azarov O.D., Dudnyk O.V., Kaduk O.V., Smolarz A., Burlibay A., Method of correcting of the tracking ADC with weight redundancy conversion characteristic Proc. of SPIE, 9816 (2015)
• [12] Azarov O.D., Krupelnitskyi V., Teplytskyi M.Yn., Nonlinear distortions of push-pull D.C. amplifiers with selective feedback. Visnyk of Vinnytsia Polytechnic Institute - Vinnitsia , VNTU, 4 (2014), 79–87
• [13] Azarov O.D., Krupelnitskyi L.V., Teplytskyi M.Yn., Push-pull current amplifiers for digital analyzer of sour paths parameters. Problems of information system development and management, 4(42) (2014), 5–13
• [14] Azarov O.D., Krupelnitskyi L.V., Steiskal V.J., Bilokon O.A., Specialized and measuring equipment of in-house manufacture and design for television and radio broad casting. Catalogue STC “Analog-digital system”, VNTU, Vinnytsia 2015
• [15] Otfinowski P., Kmon P., Kłeczek R. , Design of 7-bit low-power, low area a/d converter in submicron process for multichannel systems. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 2 (2013), 18–21

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).