Базуючись на неперервному та дискретному рядах Вольтерри розроблено методи аналізу та мінімізації нелінійних спотворень у телекомунікаційних системах, а також розвинуто теоретичні засади та створено нові структури компенсаторів нелінійних ефектів. З використанням модифікованої матриці адмітанції та неперервного ряду Вольтерри опрацьовано єдиний опис систем з малими нелінійностями. Розроблено моделі базових нелінійних елементів, з яких можуть складатися нелінійні аналогові системи, а також модель нелінійного операційного підсилювача. Наведено методи й алгоритми обчислення міри гармонічних та інтермодуляційних спотворень, а також методи обчислення відгуку нелінійних систем на збудження періодичними сигналами. Створено програмне забезпечення, яке дає змогу розраховувати спотворення в широкосмугових телекомунікаційних підсилювачах, а також в активних аналогових фільтрах проведено його верифікацію на підставі співставлення результатів обчислень з даними вимірювання. Розроблено теорію стабільності частоти й амплітуди осциляцій у телекомунікаційних генераторах синусоїдальних коливань з використанням рівнянь стану, основою яких є ряди Вольтерри. Розроблено методи аналізу й обчислень нелінійних спотворень у генераторах синусоїдальних коливань, які можна описати за допомогою рівнянь стану. Одержано спеціальну форму дискретних рядів Вольтерри зі скінченною кількістю членів для бінарних вхідних сигналів, базуючись на якій з використанням граткових операторів, сигмоїдальних і радіальних функцій створено нові структури для нелінійних компенсаторів еха. Розроблено методи аналізу та проектування компенсаторів еха в основній смузі частот, а також компенсаторів еха для телетрансмісійних систем, що працюють з несучими сигналами. Проаналізовано питання, що стосуються різної частоти дискретизації вхідних і вихідних сигналів у компенсаторах еха, розроблено компенсатори у формі переплетених структур, які цей факт враховують.

  Скачати повний текст

Запропоновано концепцію розробки спеціалізованих біполярних аналогових інтегральних схем (ІС) для сенсорної техніки, яка базується на єдності алгоритмічних, схемотехнічних, конструктивних і технологічних рішень за комплексом задач забезпечення режимів живлення, формування характеристик перетворення та термостабілізації мікроелектронних сенсорів нового покоління. Запропоновано методи наскрізного моделювання та автоматизованого проектування аналогових ІС сенсорної техніки. Розроблено алгоритми функціонування та структуру спеціалізованих інтегральних термокомпенсаторів та сенсорних пристроїв з внутрішнім термостатуванням. Запропоновано диференційний механізм функціонування каналу теплопередачі твердотільних ІС, що базується на явищі теплопередачі. Наведений механізм покладено до основи нового багатопрофільного компонентf - теплокерованого операційного підсилювача. Розкрито теоретичні аспекти та принципи реалізації широкої серії сенсорних ІС з живленням за сигнальною шиною та з очікуваним режимом функціонуванння. Обгрунтовано вибір конструктивно-технологічних базисів.

  Скачати повний текст

Удосконалено науково-технічну базу проектування п'єзокерамічних перетворювачів динамічних тисків для систем керування. Розроблено та досліджено структурні схеми, амплітудно-частотні та фазо-частотні характеристики, передавальні функції, перехідні характеристики. Розвинуто математичне та схемотехнічне моделювання п'єзоперетворювачів з одно- та двоконтурним просторовим електромеханічним негативним зворотним зв'язком з підсилювачами заряду. Розроблено п'єзоперетворювачі з двоконтурним зворотним зв'язком з використанням підсилювача напруги у додатковому каналі зворотного зв'язку, що дозволяє проектувати п'єзоперетворювачі з більшою температурною та часовою стабільністю. Одержано аналітичні вирази для досягнення мінімуму похибки вимірювання п'єзоперетворювачів з одно- та двоконтурним просторовим електромеханічним негативним зворотним зв'язком.

  Скачати повний текст

Теоретично досліджено взаємодію електронних потоків з електромагнітними хвилями у напіпровідникових хвилевідних структурах круглого та прямокутного поперечних перерізів. Дослідження проведено з урахуванням дисипативних ефектів у напівровіднику під час відсутності та за умов зовнішнього постійного магнітного поля. Визначено ефективність пучково-плазмової взаємодії у розглянутих напівпровідникових хвилевідних структурах і з'ясовано вплив параметрів системи на ефективність взаємодії. Одержано нову інформацію про особливості взаємодії електронних потоків з власними хвилями напівпровідникових хвилевідних структур, що може бути використана в сучасній радіофізиці під час створення експериментальних зразків плазмових підсилювачів і генераторів. Розроблено практичні рекомендації для експериментального дослідження взаємодії електронних потоків з електромагнітними хвилями у напівпровідникових хвилевідних структурах.

  Скачати повний текст

Вивчено питання взаємодії та поширення хвиль у магнітосферах пульсарів і системах із плазмово-пучковою нестійкістю (ППН). Розглянуто процеси лінійної трансформації, індукованого розсіювання та трихвильової взаємодії хвиль у магнітосферах пульсарів. Розраховано їх вплив на можливість виходу випромінювання назовні. Досліджено вплив різноманітних типів неоднорідностей плазми на розвиток пучкової нестійкості. Розглянуто великомасштабні неоднорідності (ВКБ наближення) та дрібномасштабні осциляторні неоднорідності. Окремо описано поводження хвиль у разі проходження точки повороту на межі області ППН і розвиток ППН у періодично неоднорідній плазмі. Розв'язано задачу про самоузгоджену взаємодію хвиль і неоднорідностей в обмеженій системі в ППН (наприклад, НВЧ-підсилювачі), в якій виявлено виникнення розподіленого зворотного зв'язку і, як наслідок - робота системи в автомодуляційному режимі.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи вирішення актуальної науково-прикладної проблеми - розширення сфери застосування віброчастотних методів контролю на визначення густини рідин і газів, положення межі розподілу рідин або рідини та газу, концентрації вузької фракції суспенцзій за умов коливань температури, тиску, швидкості течії рідини або газу, густини та в'язкості рідкої фази суспензій. Обгрунтовано наукові засади розробки датчиків густини з двома механічними резонаторами (трубчастими, пластинчастими, циліндричними), датчиків положення межі розподілу рідин (з трубчастими замкненими камертонними резонаторами), експрес аналізаторів концентрації вузької фракції твердої фази суспензцій (з прямолінійними вертикально встановленими трубчастими резонаторам). Розроблено вимірювальні автоколивальні системи механічних резонаторів з мінімальним відхиленням частоти автоколивань від власної частоти резонатора. Запропоновано методи управління власними частотами резонаторів для адаптації датчиків до умов експлуатації. Розроблено методики проектування датчиків і визначення їх похибок за умов експлуатації, а також побудови інформаційно-вимірювальних систем з використанням віброчастотних датчиків. Розроблено математичні моделі віброчастотних датчиків гуситини рідин і газів, концентрації суспензій, положення межі розподілу рідин, які дозволяють одержати умови інваріантності датчиків до коливань температури, тиску, швидкості течії вимірювльної речовини, густини та в'язкості рідкої фази суспензій. Досліджено автоколивальні системи віброчастотних датчиків і визначено параметри усіх елементів систем (приймача та збудника коливань, підсилювача та ланцюга зворотного зв'язку), що забезпечують мінімальну похибку контролю. Розроблено регресійну модель для оцінювання похибки контролю та виміру віброчастотними датчиками за умов експлуатації.

  Скачати повний текст

Досліджено запропоновані методи та структури відповідних двотактних схем. Наведено аналітичні вирази для статичної передатної характеристики та відповідних похибок лінійності. Одержано співвідношення для визначення динамічних характеристик базових схем двотактних підсилювачів постійного струму. Проведено порівняльне схемотехнічне моделювання відомих і запропонованих схем і показано, що двотактні симетричні ППС мають кращі статичні та динамічні характеристики у порівнянні з аналогами. Доведено, що застосування аналогових вузлів, побудованих на базі двотактних підсилювачів постійного струму, дозволяє суттєво покращити інтегральну лінійність перетворювачів форми інформації.

  Скачати повний текст

Описано особливості формування та доведено адекватність і практичні цінності частотних символьних моделей (ЧСМ) параметричних підсилювачів. З використанням сформованих ЧСМ одно- та двоконтурного параметричного підсилювача проведено різнобічне дослідження особливостей роботи цих підсилювачів та оцінювання їх асимптотичної стійкості, а також оптимізацію передавальної функції двоконтурного параметричного підсилювача. Встановлено, що основна перевага досліджуваного частотного символьного методу, у порівнянні з числовими методами, полягає у підвищенні цілеспрямованості розв'язування ряду практичних задач багатоваріантного аналізу параметричних підсилювачів, їх статистичного дослідження, оптимізації та синтезу.

  Скачати повний текст

Розроблено комплексну математичну модель з метою проведення розрахунків різних типів діодних і тріодних вістрійних структур. На підставі даної моделі здійснено моделювання досліджених структур з урахуванням кремнієвого вістря (КВ) і вістря, вкритого алмазноподібною плівкою (АПП). Уперше досліджено тріодну структуру на підставі КВ, вкритого АПП з сіткою, нанесеною на поверхню катоду. Обгрунтовано можливість одержання та підсилення коливань з урахуванням даних структур у діапазонах до 300 ГГц у тріодних структурах і до 1 000 ГГц у різноманітних модифікаціях діодних структур, а також зменшення робочих напруг у тріодних структурах до величини порядку 20 - 30 В на аноді та 10 - 15 В на сітці.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена вивченню електромагнітної взаємодії просторових гармонік черенковського та дифракційного випромінювань з полями відкритих електродинамічних систем пристроїв дифракційної електроніки. Проведено чисельний аналіз та експериментальне моделювання дифракційно-черенковського випромінювання в періодичних метало-діелектричних структурах. Експериментально досліджено багатозв'язні електродинамічні системи край високих частот (КВЧ). Побудовано лінійну одномірну теорію підсилювача на об'ємних хвилях та проаналізовано умови збудження плоско-паралельного відкритого хвилеводу дифракційним випромінюванням.

  Скачати повний текст

Проведено експериментальні і теоретичні дослідження енергетичних і динамічних характеристик систем нуклеїнова кислота-вода з різним нуклеотидним складом. Знайдено лінійну взаємозалежність між енергією дегідратації нуклеїнової кислоти та її AT/GC складом. Запропоновано гратчасту модель дифузії зв'язаної води вздовж поверхні молекули ДНК з урахуванням її фрактальних особливостей. На основі цієї моделі було отримано оцінні значення коефіцієнтів дифузії води в гідратному оточені ДНК. Розраховано значення фрактальної розмірності ДНК у різних конформаційних станах. При дослідженні властивостей системи ДНК-вода в умовах дії gamma-радіації знайдено, що в процесі опромінення водне оточення молекули ДНК у залежності від рівня вмісту води може виступати як стабілізатором структури ДНК, так і підсилювачем деструктивної дії радіації.

  Скачати повний текст

Досліджено частотні характеристики негармонійних коливань, що виникають під час взаємодії сповільнених електромагнітних хвиль із замкненими розподіленими електронними потоками у схрещених полях. Розроблено новий напрям фізичної електроніки - спектральне моделювання НВЧ-приладів, що містять електродинамічні системи й електронні потоки. Створено спектральні моделі таких приладів на базі використання методів миттєвих значень та комплексних амплітуд. Теоретичним шляхом одержано та проаналізовано спектри побічних і шумових коливань у приладах М-типу з розподіленим катодом. Встановлено причини підвищеного рівня шумів у статичному та динамічному режимах магнетронних систем та розглянуто можливі заходи щодо їх зниження. Запропоновано рішення, що дозволяють підвищити коефіцієнт посиленням підсилювачів М-типу.

  Скачати повний текст

Розроблено метод корекції характеристик підсилювального пристрою з метою реалізації шумового спряження у смузі частот з індукційним давачем сигналу. Для досягнення поставленої мети розроблено метод визначення шумових параметрів канонічної шумової моделі підсилювача. За результатами апробації створеного на його базі вимірювально-обчислювального комплексу підтверджено значне зменшення похибки у порівнянні з існуючими. Розроблено метод аналізу впливу додаткових елементів схеми підсилювача на частотні залежності його шумових параметрів. Запропоновано метод корекції характеристик даного пристрою, який за допомогою внесення додаткових коректуючих ланок до схеми дає змогу створити підсилювач, для якого оптимальна провідність давача сигналу для шумового спряження з ним у смузі частот має індуктивний характер імпедансу. Це дає змогу здійснювати шумове спряження з індукційним давачем сигналу в цій смузі. На базі розроблених методів і методик створено алгоритм спряження підсилювача з індукційним давачем сигналу в смузі частот, який визначає кроки від вибору джерела сигналу до експериментального підтвердження режиму шумового спряження, а також враховує вплив шумів наступних підсилювачів інформаційно-вимірювальних систем.

  Скачати повний текст

Розроблено метод вимірювання прискорення, за якого результатна частотна характеристика інтегрального акселерометра зміщується по частотній осі. Вдосконалено метод керування сигналом від ємнісного мікроакселерометра зустрічно-стрижневої конструкції, який відрізняється від існуючих тим, що сигнали від верхніх і нижніх фіксованих пластин конденсаторів мікроакселерометра подаються на вхід різницевого підсилювача постійного струму, що дає змогу опрацьовувати вхідні напруги нижче сотень мікровольт і вимірювати васокочастотні мікровібрації. Вдосконалено модель для схемотехнічного рівня проектування ємнісного мікродавача зустрічно-стрижневої конструкції, яка відрізняється від існуючих наявністю параметрів, що враховують вплив жорсткості балок і демпфірування повітря, чим забезпечується підвищення точності вихідних параметрів на 7 - 10 % та універсальності макромоделі.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження динамічних процесів у надпровідних нелінійних системах, що мають метастабільні струмові стани, переходи між якими призводять до явища стохастичного резонансу (СР). Увагу акцентовано на керування СР в надпровідних квантових інтерферометрах (НКІ) та їх матрицях. Експериментально вивчено ефекти в надпровідних плівках, що дозволяють одержати СР. У гранульованих плівках ванадію виявлено ефект аномального гістерезису та нерівноважний шум, які пов'язані з фрустраційним потенціалом. Числовим розв'язком рівнянь руху НКІ досліджено залежності СР-посилення і спектрів вихідного сигналу від інтенсивності шуму, струмів управління і частоти сигналу. Показано, що керування СР дозволяє в 30 разів покращити чутливість надпровідних квантових інтерференційних детекторів (НКВІД) і використовувати СР-НКВІД для розв'язання принципово нових задач в експериментальній фізиці. Спостережено кооперативне явище, яке виникає за одночасної дії на нелінійну динамічну систему шуму й електромагнітного поля, і яке назване ефектом стохастично-параметричного резонансу (СПР). Запропоновано та проаналізовано схему надпровідного СР підсилювача на основі 4-термінального НКІ для зчитування квантового стану надпровідного потокового кубіта методом неперервних нечітких вимірювань.

  Скачати повний текст

Розроблено новий метод усереднених характеристик для розв'язання нелінійних коливально-хвильових задач та техніки його застосування у задачах релятивістської електродинаміки. Розроблено три схеми методу усереднених характеристик, які застосовуються для ієрархічного інтегрування диференціальних рівнянь з частинними похідними зі швидколивними багаточастотними правими частинами. З використанням розробленого методу побудовано нелінійну мультигармонічну самоузгоджену теорію ефекту двопотокової нестійкості, здійснено її числовий аналіз, а також розроблено теорію мультигармонічних двопотокових супергетеродинних лазерів на вільних частотах. Запропоновано їх використання як формувачів надпотужних фемтосекундних хвильових пакетів та підсилювачів сигналів зі складним мультигармонічним спектром.

  Скачати повний текст

Розроблено новий метод зворотного зв'язку - електричний негативний зворотний зв'язок (НЗЗ), який дозволяє лінеаризувати амплітудно-частотну характеристику перетворювача. Досліджено схему, в якій п'єзоелемент-сенсор включений у ланцюг негативного зв'язку підсилювача. Визначено режим роботи для лінеаризації АЧХ перетворювача та режим роботи, під час якого чутливість перетворювача дорівнює чутливості п'єзоелемента без підсилювача. Запропоновано конструктивні методи лінеаризації АЧХ симетричних і асиметричних біморфних перетворювачів. Вперше для лінеаризації АЧХ застосовано електричне демпфірування одночасно з застосуванням зворотного зв'язку, а також за рахунок збільшення внутрішнього тертя п'єзоелемента.

  Скачати повний текст

Розроблено метод оцінки інтенсивності та напрямку моторики по біопотенціалах, що реєструються від кінцівок. Досліджено поведінку електродів для відведення наднизькочастотних біопотенціалів з поверхні тіла. Проаналізовано можливості резонансних активних фільтрів у підстройці до індивідуальних характеристик електричної активності органів шлунково-кишкового тракту. Описано методи цифрового спектрального аналізу сигналів шлунка та кишечника, в тому числі алгоритм мінімізації представлення сигналу в надлишковому базисі з використанням нейронної мережі. Висвітлено вплив схемотехнічних рішень підсилювачів біопотенціалу шлунка на шумові характеристики сигналу у разі відведення від проекцій на черевну стінку. На підставі проведених експериментальних та теоретичних досліджень обгрунтовано параметри апаратури електроентерографії та вдосконалено характеристики апаратури електрогастрографії.

  Скачати повний текст

Проведено теоретичні й експериментальні дослідження загальних фізичних закономірностей хвильових процесів у нерегулярних квазіоптичних хвилеводно-діелектричних структурах підсилювача на ефекті Сміта - Парселла. На підставі огляду певних літературних джерел проаналізовано сучасний рівень розвитку нерегулярних квазіоптичних систем, які застосовуються в електроніці та техніці міліметрових і субміліметрових діапазонів хвиль. Наведено структурну схему класифікації таких систем. Розглянуто числові й експериментальні методи моделювання електомагнітних полів у нерегулярних квазіооптичних системах пристроїв міліметрового та субміліметрового діапазонів. Описано методику вимірювань і схеми експериментальних установок. Для моделі підсилювача з використанням ефекту Сміта - Парселла одержано та проаналізовано загальне трансцендентне дисперсійне рівняння, що враховує вплив поздовжніх і поперечних електронних хвиль на його електродинамічні характеристики. Вивчено особливості відкритих хвилеводів з дзеркалами плоскої та циліндричної конфігурації за наявності в їх об'ємі ділектричного або періодичного металодіелектричного шару. Показано можливість значного зменшення дифракційних втрат у відкритому хвилеводі з квадратичною корекцією дзеркал. З використанням методів числового аналізу й експриментального моделювання встановлено, що планарні металодіелектричні структури можуть бути використані під час створення приладів дифракційної електроніки в інтегральному виконанні. Показано можливість селекції прямої та зворотної хвиль у відкритому хвилеводі з дифракційно-зв'язаними джерелами випромінювання.

  Скачати повний текст

Встановлено, що двопотоковому релятивістському електронному пучку можлива реалізація п'яти різних типів параметрично-резонансних взаємодій хвиль просторового заряду. Проведено аналіз інкрементів зростання хвиль, визначено умови, коли реалізуються мультигармонічні режими взаємодії. Побудовано кубічно-нелінійну теорію параметричних електронно-хвильових двопотокових лазерів на вільних електронах з Н-убітронною накачкою. Проведено аналіз інкрементів зростання, рівнів і механізмів насичення хвиль. Показано перспективність використання даних систем як високоефективних підсилювачів потужності мм-ІЧ діапазонів з високим рівнем монохроматичності.

  Скачати повний текст