izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2024-1-48-55izmertech-2083Research ArticleРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯRADIO MEASUREMENTSМетод мгновенной синхронизации сигналов измерительных генераторов импульсовMethod of instantaneous signal synchronization of measuring pulse generatorshttps://orcid.org/0000-0003-1876-4626БондарьО. Г.BondarO. G.

Бондарь Олег Григорьевич 

Кафедра космического приборостроения и систем связи

Курск

Oleg G. Bondar

Kursk

b.og@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0039-3425БрежневаЕ. О.BrezhnevaE. O.

Брежнева Екатерина Олеговна 

Кафедра космического приборостроения и систем связи

Курск

Ekaterina O. Brezhneva

Kursk

bregnevaeo@mail.ruПушкаревН. Д.PushkarevM. D.

Пушкарев Никита Денисович 

Курск

Nikita D. Pushkarev

Kursk

pompyset@ya.ruЮго-Западный государственный университетРоссияSouthwest State UniversityRussian Federation202408032024014855Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20242024ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2083

Рассмотрены вопросы испытаний и настройки электронной аппаратуры с помощью генераторов импульсов с точно выдержанными временны́ ми параметрами выходных сигналов, синхронизированных с тестируемым устройством. Описана зависимость погрешности временны́ х параметров выходных импульсов генераторов от выбранного метода синхронизации, при этом необходимый для синхронизации временно́ й интервал может ограничивать максимальную частоту тестирующих сигналов. Показано, что основным источником погрешностей формирования временны́ х интервалов при внешнем запуске (режиме работы с внешней синхронизацией) измерительных генераторов импульсов группы Г5 является вариация положения опорных импульсов тактового генератора относительно импульсов внешнего запуска. Дан аналитический обзор методов синхронизации, базирующихся на дискретизации временны́ х интервалов многоотводной линией задержки при распространении в ней импульсного сигнала. Исследован метод мгновенной синхронизации выходных импульсов. В методе использованы дискретизация периода опорных импульсов тактового генератора многоотводной линией задержки и фиксация триггерами положения фронта импульса внешнего запуска внутри периода опорной частоты. Триггеры управляют мультиплексором, подключающим к выходу устройства вывод многоотводной линии задержки, на котором фронт очередного опорного импульса тактового генератора отстаёт на минимальное время от фронта импульса внешнего запуска. Представлено устройство, позволяющее реализовать данный метод. Для иллюстрации деталей функционирования устройства выполнено компьютерное моделирование. На макете устройства с использованием интегральных пятиотводных линий задержки при полной задержке 20 нс оценён джиттер. Метод можно применять в измерительных генераторах импульсов и другой импульсной технике. Результаты исследования полезны разработчикам устройств формирования сигналов синхронизации вычислительных и измерительных систем, функционирующих в асинхронном режиме.

The synchronization methods used in the pulse generators of the G5 measuring group in the external trigger mode are analyzed. The factors determining the error in the formation of time intervals in this mode have been studied. It is shown that the main source of errors in the formation of time intervals during external triggering of measuring pulse generators is the variation in the position of the clock generator reference pulses relative to the external trigger pulses. An analytical review of synchronization methods based on the sampling of time intervals by a multi-tap delay line as a pulse signal propagates along it is carried out. The method of instantaneous synchronization of output pulses is proposed, using sampling of the period of the reference pulses of the clock generator with a multi-tap delay line and fixing the position of the edge of the external trigger pulse within the period of the reference frequency by triggers that control the multiplexer, which connects the output of the multi-tap delay line to the output of the device, at which the edge of the next reference clock pulse generator lags by a minimum time from the front of the external trigger pulse. A device is presented that makes it possible to implement the proposed solution. The simulation of the device was carried out, illustrating the details of its functioning. Jitter was assessed on a prototype device using an integrated 5-tap delay line with a total delay of 20 ns. The method can be applied in measuring pulse generators and belongs to the field of pulse technology.

генератормгновенная синхронизацияопорная частотамногоотводная линия задержкивнешний запускgeneratorinstantaneous synchronizationreference frequencymulti-tap delay lineexternal triggerReferencesЛукиных О. Г. Метод синтеза сигналов с точно заданными вероятностными характеристиками. Измерительная техника, (2), 23–24 (2006). https://elibrary.ru/muzjnfLukinyh O. G. A method of synthesizing signals with exactly specified probability characteristics. Measurement Techniques, 49(2), 127–129 (2006). https://doi.org/10.1007/s11018-006-0075-yМогилев И. В., Баженов Н. Р. Метод воспроизведения нормированных сигналов с цифровой модуляцией. Измерительная техника, (5), 56–61 (2022). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-5-56-61Mogilev I. V., Bazhenov N. R. Method for Digitally Modulated Signals Synthesis with Normalized Parameters. Measurement Techniques, 65(5), 366–372 (2022). https://doi.org/10.1007/s11018-022-02093-6Вороховский Я. Л. Прецизионные кварцевые резонаторы и генераторы для современных радиоэлектронных комплексов. Электроника: наука, технология, бизнес, (1), 34–38 (2010). https://elibrary.ru/obgmsxVorohovskij Ja. L. Precizionnye kvarcevye rezonatory i generatory dlya sovremennyh radioelektronnyh kompleksov, Elektronika: nauka, tekhnologiya, biznes, 1, 34–38 (2010). (In Russ.)Шевцов Д. А., Ульященко Г. М., Машуков Е. В. Трёхфазные генераторы гармонического сигнала с управляемой частотой и амплитудой. Практическая силовая электроника, 2(78), 17–21 (2020). https://elibrary.ru/icbthlShevcov D. A., Ul’jashhenko G. M., Mashukov E. V. Three-phase harmonic signal generators with controlled frequency and amplitude, Prakticheskaja silovaja jelektronika, 63(2), 17–21 (2020).(In Russ.)Mohammad U., Yasin M. Y., Yousuf R., et al. A novel square wave generator based on the translinear circuit scheme of second generation current controlled current conveyor-CCCII. SN Applied Sciences, 1(587) (2019). https://doi.org/10.1007/s42452-019-0608-zMohammad U., Yasin M. Y., Yousuf R., et al. A novel square wave generator based on the translinear circuit scheme of second generation current controlled current conveyor-CCCII. SN Applied Sciences, 1(587) (2019). https://doi.org/10.1007/s42452-019-0608-zLeal G. T., de Moura Rodrigues G. M., Haddad S. A. P. A sinusoidal current generator and a TEB decomposer for measuring bioimpedance in a cardiac pacemaker, using an analog wavelet fi lter. Analog Integrated Circuits and Signal Processing, (108), 525–538 (2021). https://doi.org/10.1007/s10470-021-01896-xLeal G. T., de Moura Rodrigues G. M., Haddad S. A. P. A sinusoidal current generator and a TEB decomposer for measuring bioimpedance in a cardiac pacemaker, using an analog wavelet fi lter. Analog Integrated Circuits and Signal Processing, (108), 525–538 (2021). https://doi.org/10.1007/s10470-021-01896-xЯландин М. И., Шпак В. Г. Компактные мощные генераторы субнаносекундных повторяющихся импульсов (обзор). Приборы и техника эксперимента, 44(3), 5–31 (2001). https://elibrary.ru/mpjqnjYalandin M. I., Shpak V. G. Compact high-power subnanosecond repetitive-pulse generators (review). Instruments and Experimental Techniques, 44(3), 285–310 (2001). https://doi.org/10.1023/A:1017535304915Никонов А. В. Генерация и формирование испытательных воздействий для электронных модулей. Динамика систем, механизмов и машин, 5(4), 248–259 (2017). https://doi.org/10.25206/2310-9793-2017-5-4-248-259Nikonov A. V. Generaciya i formirovanie ispytatel’nyh vozdejstvij dlya elektronnyh module. Dynamics of systems, mechanisms and machines, 4(5), 248–259 (2017). (In Russ.) https://doi.org/10.25206/2310-9793-2017-5-4-248-259Самков И., Шокман П. Системные тактовые генераторы: синтезатор с фазовой синхронизацией против кварцевого генератора. Компоненты и технологии, 8(97), 65–68 (2009). https://elibrary.ru/mtfwthSamkov I., Shokman P. Sistemnye taktovye generatory: sintezator s fazovoj sinhronizaciej protiv kvarcevogo generatora. Components & technologies, (8), 65–68 (2009). (In Russ.)Бондарь О. Г., Брежнева Е. О., Сизонов И. И., Поляков Н. В. Генератор прямоугольных импульсов: пат. RU 2759439 С1. Изобретения. Полезные модели. № 32 (2021).Bondar’ O. G., Brezhneva E. O., Sisonov I. I., Polyakov N. V. Generator pryamougol’nyh impul’sov. Patent RU 2759439 C1. Inventions. Utility models, no. 32 (2021).Бондарь О. Г., Брежнева Е. О., Поляков Н. В., Рябко А. В. Способ фазовой привязки генерируемой последовательности импульсов к импульсу внешнего запуска: пат. RU 2785070 С1. Изобретения. Полезные модели. № 34 (2022).Bondar’ O. G., Brezhneva E.O., Polyakov N.V., Ryabko A.V. Sposob fazovoj privyazki generiruemoj posledovatel’nosti impul’sov k impul’su vneshnego zapuska. Patent RU 2785070 C1. Inventions. Utility models, no. 34 (2022).Моисеев М. И., Дрейзин В. Э., Бондарь О. Г. Реализация внешнего запуска в прецизионных генераторах прямоугольных импульсов. Известия Юго-западного государственного университета, 1(1), 64–70 (2012). https://elibrary.ru/oxgxxpMoiseev M. I., Dreyzin V. E., Bondar’ O. G. Realization of external start in precision generators of rectangular impulses. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta, 1(1), 64–70 (2012). (In Russ.)Бондарь О. Г., Дрейзин В. Э., Овсянников Ю. А., Поляков В. Г. Устройство фазовой привязки генерируемой последовательности импульсов к импульсу внешнего запуска: пат.RU 2256290 С1. Изобретения. Полезные модели. № 19 (2003).Bondar’ O. G., Dreyzin V. E., Ovsyannikov Y. A., Polyakov V. G. Ustrojstvo fazovoj privyazki generiruemoj posledovatel’nosti impul’sov k impul’su vneshnego zapuska. Patent RU 2256290 C1. Inventions. Utility models, no. 19 (2003).Бондарь О. Г., Моисеев М. И. Способ фазовой привязки генерируемой последовательности импульсов к импульсу внешнего запуска: пат. RU 2447576 С1. Изобретения. Полезные модели. № 10 (2012).Bondar’ O. G., Moiseyev M. I. Sposob fazovoj privyazki generiruemoj posledovatel’nosti impul’sov k impul’su vneshnego zapuska. Patent RU 2447576 C1. Inventions. Utility models, no. 10 (2012).Бондарь О. Г., Брежнева Е. О., Комаров О. А. Способ фазовой привязки генерируемой последовательности импульсов к импульсу внешнего запуска: пат. RU 2693595 С1. Изобретения. Полезные модели. № 19 (2019).Bondar’ O. G., Brezhneva E. O., Komarov O. A. Sposob fazovoj privyazki generiruemoj posledovatel’nosti impul’sov k impul’su vneshnego zapuska. Patent RU 2693595 C1. Inventions. Utility models, no. 19 (2019).Брежнева Е. О., Бондарь О. Г., Манджиева Е. А. Внешняя синхронизация в прецизионных импульсных генераторах. Телекоммуникации, (1), 32–39 (2022). https://doi.org/10.31044/1684-2588-2022-0-1-32-39Brezhneva E. O., Bondar’ O. G., Mandzhiyeva E. A. External clocking in precision pulse generators. Telekommunikacii, (1), 32–39 (2022). (In Russ.)Бондарь О. Г., Брежнева Е. О., Сизонов И. И. Способ синхронизации тактовых импульсов внешним импульсом: евразийский патент № 039506 В1. Изобретения (евразийские заявки и патенты). № 2 (2022).Bondar’ O. G., Brezhneva E. O., Sizonov I. I. Sposob sinhronizacii taktovyh impul’sov vneshnim impul’som. EAPO Patent 039506. Inventions, no. 2 (22 February 2022).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.