Команда предложила архитектуры, в которых основные параметры можно перестраивать независимо
Ученые Донского государственного технического университета разработали схемотехнические решения для дискретно-аналоговых фильтров, которые позволяют перестраивать их амплитудно-частотные параметры без изменения частоты коммутации. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда и в рамках программы «Приоритет 2030».
Дискретно-аналоговые фильтры применяются для частотной обработки сигналов, фильтрации помех и выделения нужных частот. В фильтрах на переключаемых конденсаторах частота среза обычно связана с тактовым сигналом. Команда ДГТУ предложила архитектуры, в которых основные параметры можно перестраивать независимо, сохраняя постоянными частоту коммутации, затухание полюса и коэффициент передачи. Разработка способна стать отечественной альтернативой решениям ведущих зарубежных производителей, в том числе Texas Instruments, Maxim, Cypress и Analog Devices, и снизить зависимость от зарубежной компонентной базы.
Такие решения востребованы при создании специализированных электронных устройств для промышленности, автомобилестроения, медицины, аэрокосмической отрасли и систем связи. Отсутствие катушек индуктивности и резисторов больших номиналов упрощает интеграцию ДАФ в компактные микросхемы.
Исследование проводилось с 2023 по 2026 год в рамках проекта «Дискретно-аналоговые фильтры для адаптивных измерительных систем и задач аналого-цифровой обработки сигналов с широкодиапазонной независимой перестройкой основных параметров». Проект объединил специалистов ДГТУ и Южного федерального университета, в том числе молодых ученых. Руководит работой кандидат технических наук, старший научный сотрудник Управления научных исследований ДГТУ Дарья Денисенко.
— В рамках проекта мы исследовали обширный класс дискретно-аналоговых фильтров на переключаемых конденсаторах. Разработанные устройства обладают расширенным функционалом и возможностью независимой перестройки параметров в широком диапазоне. Наша работа закладывает научно-техническую основу для проектирования активных RC-фильтров и входных ограничителей спектра, — отметила Дарья Денисенко.
За три года ученые сформировали банк схемотехнических решений ДАФ с результатами компьютерного моделирования. В 2025 году материалы направили профильным предприятиям России, среди которых Новосибирский завод полупроводниковых приборов «Восток», ООО «НМ-Тех» в Зеленограде и АО «НИИЭТ» в Воронеже.
Команда также исследовала пять новых подклассов дискретно-аналоговых фильтров на переключаемых конденсаторах с широкодиапазонной независимой перестройкой основных параметров. Для проверки решений разработаны измерительный стенд и макет универсального ДАФ второго порядка на современной электронной компонентной базе.
Министр промышленности и энергетики Ростовской области Андрей Савельев отметил прикладное значение результатов проекта.
— Ростовская область укрепляет свои позиции в сфере микроэлектроники. Создается не только образовательная база, но и реальная научно-техническая среда, где рождаются прорывные идеи. Разработка донских ученых — это не просто теоретическое исследование, это прикладной инструмент, который создает фундамент для развития высокотехнологичного приборостроения в масштабах всей страны. Такие достижения подтверждают, что донская научная школа способна отвечать на самые сложные вызовы, обеспечивая отечественную промышленность конкурентоспособными компонентами, — отметил министр промышленности и энергетики Андрей Савельев.
Отдельное направление работы связано с оценкой схемной надежности. Разработчики исследовали поведение компонентов и возможность выявлять потенциальные слабые места еще на этапе проектирования.
— Команда исследователей из ДГТУ представила перспективный метод оценки схемной надежности. Их разработка позволяет точнее моделировать поведение компонентов в реальных условиях эксплуатации, выявлять потенциальные «слабые звенья» на этапе проектирования и оптимизировать параметры фильтров, сохраняя их надежность, — прокомментировал начальник отдела АО
Полученные результаты формируют научно-техническую базу для дальнейшей разработки отечественных дискретно-аналоговых фильтров и специализированных микросхем для систем обработки сигналов.
