ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

10
Содержание
том 62 / Ноябрь, 2019
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2019-62-6-542-550

УДК 621.396

ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ „ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ—ЦИФРОВОЙ КОД“ ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ ШКАЛЫ ВРЕМЕНИ НАВИГАЦИОННОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

Уткин М. Н.
Российский институт радионавигации и времени, лаборатория бортовых навигационных комплексов; начальник лаборатории;


Аннотация. Рассматривается способ построения частных компараторов с использованием преобразователей „временной интервал—цифровой код“ для оценки дисперсии Аллана частоты как одного из наиболее важных параметров работы бортовых часов космического аппарата. Показано, что применение интегральных преобразователей „временной интервал—цифровой код“ является перспективным направлением развития теории синтеза частотных компараторов. Выявлены основные источники погрешности оценки среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения частоты: шум квантования, дифференциальная нелинейность и температурные флуктуации погрешности полной шкалы; предложена структурная схема ПДА-преобразователя со сниженной чувствительностью к нелинейности временного дискриминатора. С помощью вычислительного эксперимента подтверждена корректность полученных результатов.
Ключевые слова: время-цифровой преобразователь, стабильность частоты, автокалибровка, двойная коррелированная выборка, передискретизация

Список литературы:
  1. Allan D. W., Ashby N., Hodge C. C. The science of timekeeping. App. note 1289. Hewlett Packard. 1997. 88 р.
  2. Глухова С. А., Тиунов В. В., Хорожевский И. С. Микросхемы интегральные. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи. М.: ЦКБ „Дейтон“, 2018. 211 с.
  3. Mochizuki K., Uchino M. Frequency-Stability Measurement System Using High-Speed ADCs and Digital Signal Processing // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2007. Vol. 56, N 5. P. 1887—1893.
  4. Уткин М. Н., Шкадов С. Ю. Прототип бортового частотного компаратора для перспективных космических аппаратов ГЛОНАСС // Сб. тр. V Молодеж. науч.-техн. конф. „Инновационный арсенал молодежи“. 2014. Т. 1. С. 151—153.
  5. Пат. 2041469 С1 РФ. Измеритель характеристик фазовых флуктуаций / В. А. Карелин. Опубл. 08.09.1995.
  6. Straayer M. Z., Perrott M. H. A Multi-Path Gated Ring Oscillator TDC With First-Order Noise Shaping // IEEE J. of Solid State Circuits. 2009. Vol. 44, N 4. P. 1089—1098.
  7. Chen C.-C., Chen P., Hwang C.-S., Chang W. A Precise Cyclic CMOS Time-to-Digital Converter with Low Thermal Sensitivity // IEEE Transactions on nuclear science. 2005. Vol. 52, N 4. P. 834—838.
  8. Chen C. C., Lin S. H., Hwang C. S. An Area-Efficient CMOS Time-to-Digital Converter Based on a Pulse-Shrinking Scheme // IEEE Transactions on Circuits And Systems. 2014. Vol. 61, N 3. P. 163—167.
  9. Павленко Ю. К., Уткин А. Г. Камера поддержания стабильной температуры // Метрология времени и пространства. Тез. докл. М., 2018. С. 100—103.
  10. Уткин М. Н., Коротков А. С. Синтез децимирующего фильтра дельта-сигма аналого-цифрового преобразователя с малой потребляемой мощностью // Науч.-техн. вед. СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2009. № 4 (82). С. 91—96.
  11. Wey H. M., Guggenbuhl W. Noise Transfer Characteristics of a Correlated Double Sampling Circuit // IEEE Transaction on Circuits and systems. 1986. Vol. 1 CAS-33, N 10. P. 1028—1030.
  12. Henzler S. Time-to-Digital Converters. NY: Springer, 2010. 124 р.
  13. Thao N. T., Vetterli M. Deterministic analysis of oversampled A/D conversion and decoding improvement based on consistent estimates // IEEE Transactions on signal processing. 1994. Vol. 43, N 3, P. 519—531.
  14. Wannamaker R. A., Lipshitz S. P., Vanderkooy J., Wright J. N. A theory of nonsubtractive dither // IEEE Transactions on Signal Processing. 2000. Vol. 48, N 2. P. 499—516.