Параболический интерполятор

(56) 1. фКуЬегпеС 1)сайф, 6/1970, Р 1,3. 20-36, й 1910.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3367925/18-24,кл. 6 06 0 7/30, 1981 (прототип) .(54)(57) ПАРАБОЛИЧЕСКИЙ ИНТЕРПОЛЯТОсодержащий три блока выборки-хранения и три интегр тора, причем входинтерполятора через первый блок выборки-хранения соединен с первымивходами первого и второго интеграто ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ров, выход первого интегратора соединен с вторым входом второго интегра,тора, выход которого, являющийся выходом интерпольтора, соединен с входом второго блока выборки-хранения, выход которого соединен с третьим входом второго интегратора и с первым входом третьего интегратора, выход которого соединен с четвертым входом второго интегратора и с входом третьего блока выборки-хранения, выход которого соединен с вторым входом третьего интегратора и с пятым входом втброго интегратора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, выход второго блока выборки-хранения соединен с вторым входом 19 первого интегратора.Изобретение относится к анапоговойвычислительной технике и может бытьиспользовано в системах автоматического упрйвления, в устройствах обработки дискретных результатов измерений. 5Известен параболический интерполятор, содержащий цепочку из последоват,тельно соединенных сумматора, элемента выборки-хранения, первого инвертора, первого интегратора и второго 10интегратора, выход которого, являющийся выходом интерполятора, соединенс одним из входов сумматора, выходпервого интегратора через второйиннертор соединен с другим входом сумматора, а выход первого интеграторачерез второй инвертор соедииен с дополнительным входом второго интегратора 13.Недостатком данного устройстваявляется перегрузка по сигналамн некоторых элементах схем, что снижает точность преобразования,Наиболее близким по техниЧескойсущности к предлагаемому являетсяпараболический интерполятор, содержащий блоки выборки-хранения и интеграторы, причем вход первого блокавыборки-хранения соединен с взводнойшиной интерполятора, а его выход соединен с первым входом первого 30интегратора и с первым входом второго интегратора, выход первогоинтегратора соединен с вторым входомвторого интегратора, выход которого соединен с выходной шиной интерполятора и с входом второго блокавыборки-хранения, выход которогосоединен с третьим входом второгоинтегратора и с первым входом третьего интегратора, выход которого 40соединен с четвертым входом второ"го интегратора и с входом третьегоблока выборки-хранения, выход кото-рого соединен с вторым входом третьего интегратора и с пятым входомвторого интегратора, выхоД первогоинтегратора соединен с входом четвертого блока выборки-хранения, выход которого соединен с вторым входом первого интегратора и с шестымвходом второго интегратора.Укаэанное устройство характеризуется широким динамическим диапазоном 21.Недостатком известного интерполятора является сложность, обусловленная использованием четырех блоков выборки-хранения, тогда какдля Формирования сигнала параболической Формы необходимо запомнитьтолько три его дискретных значения. 60Цель изобретения - упрощениепараболического интерполятора.Поставленная цель достигается,тем, что в параболическом интерполяторе, содержащем три блока выбор ки-хранения и три интегратора, причем вход интерполятора через первый блок ныборки-хранения соединен с первыми входами первого и второго интеграторов, выход первого интегратора соединен с вторым входом второго интегратора, выход которого, являющийся ныходом интерполятора, соединен с входом второго блока выборки-хранения, выход которого соединен с третьим входом второго интегратора и с первым входом третьего интегратора, выход которого соединен с четвертым входом второго интегратора и с входом третьего блока выборки-хранения, выход которого соединенс вторым входом третьего интегратора и с пятым входом второго интегратора, выход второго блока выборки-хранения соединен с вторым входом первого интегратора.На чертеже представлена схема параболического интерполятора.Интерполятор содержит блоки 1 - Э выборки-хранения, первый, второй и третий интеграторы 4-6. Позицией 7 обозначен,нход, а позицией 8 - выход интерполятора.Устройство работает следукщим образом.На вход 7 с периодом повторения Т, равным периоду дискретизации, подаются импульсы прямоугольной формы с амплитудой, пропорциональной значениям интерполируемой функции.Блоки выборки-хранения осуществляют выборку и хранение с противоположным знаком на время Т,значений амплитуд входных сигналов. Интеграторы 4 и 5 интегрируют соответственно разность сигналов, поступающих с выходов блокон 1, 2 и 3, 2 выборки- хранения, Постоянные времени интегрирования этихсигналов равны Т. Для интегратора б постоянные интегрирования выходных сигналов интеграторов 4 и 5 блока 2 равны Т, а для блоков 1 и 3 - 2 Т.Реакция предлагаемого устройства на одиночный входной импульс соответствует параболическому интерполятору,Для упрощения анализа нводят в рассмотрение нормированное время Я =С/Т. Тогда период следования входных импульсов равен 1, а постоянные времени интегрирования соответствую;г щих сигналов - 1 и 2.В исходном состоянии напряжения на выходах всех блоков выборки-хранения и интеграторов равны нулю. При ;поступлении н момент времени б: 0 на вход 7 импульса единичной амплитуды в блоке 1 осуществляется выборка и запоминание с противоположным знаком этого значения на интервале 0-1. В момент времени Е:1 амплитуда сигнала на выходе интегратора 41070 2Е ЕО (8) -- (цг г Составитель Г.ОсиповРедактор Т,Мермелштейн Техред О.Неце Корректор Г.Решетник Заказ 11684/47 Тираж 699 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 составляет - Е . В момент времени Е: 1 амплитуда сигнала на выходе блока 1 уменьшается до нуля, а на выходе интегратора 4 достигает значения У (1)= -1. Учитывая постоянные интегрирования, записывают изме нение сигнала на выходе интегратора б на отрезке 013:1О (Е) = - + - (1)ь -г гИз указанного выражения следует, 10 что амплитуда сигнала на выходе интерполятора в момент Времени Е: 1 равна 1. Этот сигнал подается на вход блока 2 и запоминается в нем с противоположным знаком на интер вале 1, 21. В результате совместного действия сигналов с блоков 1 и 2 на выходе интегратора 4 формируется напряжение треугольной формы, Под действием сигнала с выхода блока 2 на этом отрезке на выходе интегратора 5 формируется линейно нарастающее напряжениеС учетом ненулевых начальных условий на выходах интеграторов выражение выходного сигнала интерполятора на отрезке ке 1, 23 имеет внд0ьЖ=- г-.Иг: Ег(г) где Е=Е о30В момент времени Е: 2 (Е:1) напряжение на выходе интегратора б рав 573 4Чно нулю, а на вьлоде интегратора 5 достигает значения, равного 1, Эта значение с противоположным знаком хранится на интервале 12, 31 в блоке 3. Под действием сигналов с блоков 3 и 5 на внходе интерполятора на отрезке 2, 31 формируется на- пряжение где Ег-Е Выражения (1) - (3) представляют собой отдельные участки реакции параболического интерполятора на оди- . ночный импульс единичной амплиту" ды (.23Таким образом, в предлагаемом интерполяторе осуществляется парабблическая интерполяция.В предлагаемом интерполяторе отсутствуют перегрузки по сигналам в блоках схемы, так как запоминаются значения входного сигнала, а не его приращения, которые могут превышать диапазон входного, сигналаТехнико-экономический эффект от использования изобретения заключается в увеличении надежности устройства путем его упрощения и снижения стоимости.1