Метод мгновенной синхронизации сигналов измерительных генераторов импульсов

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.

1. Лукиных О. Г. Метод синтеза сигналов с точно заданными вероятностными характеристиками. Измерительная техника, (2), 23–24 (2006). https://elibrary.ru/muzjnf

2. Могилев 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.2022-5-56-61

3. Вороховский Я. Л. Прецизионные кварцевые резонаторы и генераторы для современных радиоэлектронных комплексов. Электроника: наука, технология, бизнес, (1), 34–38 (2010). https://elibrary.ru/obgmsx

4. 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/icbthl

5. 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-z

6. Leal 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-x

7. Яландин М. И., Шпак В. Г. Компактные мощные генераторы субнаносекундных повторяющихся импульсов (обзор). Приборы и техника эксперимента, 44(3), 5–31 (2001). https://elibrary.ru/mpjqnj

8. Никонов А. В. Генерация и формирование испытательных воздействий для электронных модулей. Динамика систем, механизмов и машин, 5(4), 248–259 (2017). https://doi.org/10.25206/2310-9793-2017-5-4-248-259

9. Самков И., Шокман П. Системные тактовые генераторы: синтезатор с фазовой синхронизацией против кварцевого генератора. Компоненты и технологии, 8(97), 65–68 (2009). https://elibrary.ru/mtfwth

10. Бондарь О. Г., Брежнева Е. О., Сизонов И. И., Поляков Н. В. Генератор прямоугольных импульсов: пат. RU 2759439 С1. Изобретения. Полезные модели. № 32 (2021).

11. 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).

12. 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/oxgxxp

13. 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).

14. 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).

15. 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).

16. Брежнева Е. О., Бондарь О. Г., Манджиева Е. А. Внешняя синхронизация в прецизионных импульсных генераторах. Телекоммуникации, (1), 32–39 (2022). https://doi.org/10.31044/1684-2588-2022-0-1-32-39

17. 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).