Temperature stability of ultra low voltage signals multiplier
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування.
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Temperature stability of ultra low voltage signals multiplier
Температурная стабильность сверхнизковольтного перемножителя сигналов Температурна стабільність наднизьковольтного перемножувача сигналів |
|
| Creator |
Pavlov, L. M.
Lebedev, D. Yu. |
|
| Subject |
—
signals multiplier; temperature stability; integrated chip correlators; vektor signals multiplying; signals samples 621.397:621.3.049.77 перемножитель сигналов; температурная стабильность; интегральные микросхемы корреляторов; векторноё перемножение сигналов; отсчёты сигнала — перемножувач сигналів; температурна стабільність; інтегральні мікросхеми кореляторів; векторне перемноження сигналів; відліки сигналу |
|
| Description |
The paper considers the thermal stability of ultra low voltage signals multipliers that form the basis of discrete-analog programmable filter-correlators. These correlators perform convolution vector of the input signal samples and a sequence of weighting coefficients impulse function. These coefficients take two values: +1 or -1. The multiplier is based on a MOS transistor. The first factor appears voltage signal sampling, which is stored on the gate of the transistor, and the second is determined by the location where the current of the transistor will be sent, which is the result of multiplying. In this case, the weighting factor is one that will be sent to the current summing bus "positive" current, and the pulse rate function determines -1 multiplier connection summing bus "negative" current. The final result of multiplication of vectors is generated by subtracting the output signals weighted summation of tires. Alternatively this conversion can be output currents to two outer transducers voltage differential signal current and formation voltage as an output voltage. Since the MOSFET current is subject to temperature dependence, this factor affects the accuracy of multiplication. Analysis of this relationship and the possibility of its weakening presented in this paper. In particular, the strategy of linear and non-linear approximation to the thermostable point is proposed. An analytical relationship is obtained for the necessary conditions for temperature stabilization. For the non-linear approximation strategy, a circuit with a nonlinear element-a bipolar transistor-is proposed. Experimental results of improving the temperature stabilization for both strategies are obtained.
В работе рассмотрена температурная стабильность сверхнизковольтных перемножителей сигналов, которые составляют основу дискретно-аналоговых программируемых фильтров-корреляторов. Эти корреляторы осуществляют свёртку вектора выборок входного сигнала и последовательности весовых коэффициентов импульсной функции. Эти коэффициенты принимают два значения: +1 или -1. Перемножитель построен на основе МОП-транзистора. Первым сомножителем выступает напряжение выборки сигнала, которое хранится на затворе транзистора, а второй определяется адресом, куда будет направлен ток транзистора, который и составляет результат перемножения. В данном случае весовой коэффициент +1 означает, что ток будет направлен в шину суммирования "положительных" токов, а коэффициент импульсной функции -1 определит подключение тока перемножителя к шине суммирования "отрицательных" токов. Окончательный результат перемножения векторов формируется вычитанием выходных сигналов весовых шин суммирования. Как вариант это может быть преобразование выходных токов в напряжение двумя внешними преобразователями ток напряжение и образование дифференциального сигнала в виде выходного напряжения. Так как ток МОП транзистора подвержен температурной зависимости, то этот фактор влияет на точность перемножения. Анализ этой зависимости и возможность её ослабления представлены в данной работе. В частности предложены стратегия линейного и нелинейного приближения к термостабильной точке. Получено аналитическое соотношение для необходимых условий температурной стабилизации. Для стратегии нелинейного приближения предложена схема с нелинейным элементом – биполярным транзистором. Получены экспериментальные результаты улучшения температурной стабилизации для обеих стратегий. 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. |
|
| Publisher |
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2017-07-01
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion — — — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1394
|
|
| Source |
BULLETIN of National Technical University of Ukraine. Series RADIOTECHNIQUE. RADIOAPPARATUS BUILDING; № 69 (2017); 49-55
Вестник НТУУ "КПИ". Серия Радиотехника, Радиоаппаратостроение; № 69 (2017); 49-55 Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 69 (2017); 49-55 2310-0389 2310-0397 |
|
| Language |
rus
|
|
| Relation |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1394/1296
|
|
| Rights |
##submission.copyrightStatement##
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
|