Аналоговый интерполятор

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51)5 С 06 С 7/3 О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ися эа одинамики ежим кото1983,ССР1986. аюЭто аналоФ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение от ЯО 1536406 А 1 говои вычислительной технике.изобретения - повышение точносупрощение настройки - достигаесчет переключения устройства вавтоматической калибровки, приром корректируются коэффициентьредачи интеграторов с помощьюаналоговых преобразователей 3,ким образом, чтобы обнулить осные напряжения на выходе запомищегоэлемента 2 и интегратора 5соответствует получению идеальнпульсной переходной характеристинтерполятора, 1 ил.(с) 129 0 с е 2 Т,ЗТ,с 1 0,ЗТ 1 Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике,Цель изобретения - повышение точности и упрощение настройки.5На чертеже представлена схема аналогового интерполятора.Аналоговый интерполятор содержиталгебраический сумматор 1, запоминающий элемент 2, первый 3 и второй 4цифроаналоговые преобразователи, опе"рационные усилители 5, 6, переключатели , 8, первый 9 и второй 10 пороговые элементы, реверсивные счетчики 11, 12, генератор 13 тактовыхИмпульсов, блок 14 управления, соДержащий счетчик 15, дешифратор 16управляемый источник 17 опорного напряжения, элемент И 18. Позицией 19обозначен вход устройства, 20 - выход, 21 - шина "Калибровка", 22, 23 Интегрирующие конденсаторы,Интерполятор работает следующимобразом.Интерполятор реализует восстановление сигнала локальными базиснымисплайнами второго порядка. Процессинтерполяции заключается в двукратном интегрированиивыходного сигналазапоминающего элемента 2, который, 30в интервале времени 1 Т,(1 +1)Т 3 равен ца= 2 ц, (1 Т)-ц(1 Т) Н 5;, (1)3где ц (з. Т), ц (1 Т) - выходные напря 35жения усилителей5, 6, в концех-го периода дискретизации;Ц. - напряжение навходе 19 в моментвремени с=Т 3Т - шаг дискретизации. При заданных весовых коэффициентах сумматора 1 и при условии, что постоянные времени интеграторов равны Т,= Т = Т,. импульсная переходная функция интерполятора описывается выражением В реальном интерполяторе вследствие отличия величин элементов и шага дискретизации от номинальных значений коэффициенты передачи интеграторов отличны от единицы: Кг (1+К г)Поэтому т.е, в момент времени с=ЗТ существуют остаточные значения напряжений на блоках 2, 5, 6, что приводит к искажению формы восстанавливаемого сигнала.При сравнительно малых значениях ДК, иЛК что имеет место на практикеЛц = -4 йК +- ДК 1 о ЯУ дц щК 1 Э 1 1 дц =йК йКИз формул (3) следует, что регулировкой К, и К можно добиться аЦ =0; дц, = 0; Ж = О, причем регулировку К и К можно производить одновременно.Интерполятор работает в двух режимах - калибровки и рабочем.Режимы задаются переключателями 7, 8.В режиме калибровки на шину 21 в течение времени, необходимого для процесса уравновешивания, поступает сигнал "Калибровка".С выхода генератора 13 на счетчик 15 поступают тактовые импульсы. Восемь состояний счетчика 15 при помощи дешифратора 16 преобразуются в сигналы управления,На выходе источника 17 формируется последовательность прямоугольных импульсов Цс периодом 8 Т. На выходе элемента И 18, начиная с момента времени с=4 Т, то же формируется последовательность тактовых импульсов с периодом 8 Т, которая поступает на счетные входы реверсивных счетчиков 11 и 12.Значение амплитуды А импульса фиксируется в блоке 2 после поступления на его управляющий вход очередного тактового импульса.Как указывалось раньше, в идеальном случае длительность ИПФ интер 5 1536полятора должна быть равной ЗТ и вмомент времени =4 Т должно выполняться условие"о =" ="г= ОеДля проверки его выполнения выходные сигналы элемента 2 и усилителя5 подаются на входы элементов 10 и 9соответственно, имеющих нулевые пороги срабатывания.Если в момент времени С=4 Т 0 ) О,то счетчик 12 уменьшает свое состояние на единицу, а при Б ( 0 счетчик11 увеличивает свое состояние на единицу. При этом коэффициенты передачи15блоков изменяются так, что отклоненияконтролируемых напряжений уменьшаются,После прихода следующего импульсаиз последовательности процесс калибровки повторяется,По истечении времени, необходимого для обнуления напряжений, сигнал"Калибровка" снимается, переключатели 7, 8 переходят в положение, соответствующее рабочему режиму. В этомрежиме счетчики 11, 12 заблокированыи сохраняют свое предыдущее состояние. На вход 19 поступает последова 30тельность дискретных значений сигнала, а с выхода 20 снимается аналоговый восстановленный сигнал. Формула изобретения35Аналоговый интерполятор, содержащий алгебраический сумматор, выход которого соединен с информационным входом запоминающего элемента, первый и второй операционные усилители40 с интегрирующим конденсатором в цепи обратной связи, выходы операционных усилителей соединены с первым и вторым входами алгебраического сумматора, и генератор тактовых импуль 45 сов, выход которого соединен с управляющим входом запоминающего элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения настройки, в него введены ,первый и второй цифроаналоговые пре 406образователи, первый и второй ревер-.сивные счетчики, первый и второй пороговые элементы, первый и второй переключатели и блок управления, содержащий счетчик, дешифратор, управляемый источник опорного напряжения и элемент И, при этом третий вход алгебраического сумматора соединен через первый переключатель с входом аналогового интерполятора и с вы- ходом управляемого источника опорного напряжения блока управления, эыход запоминающего элемента соединен с входом первого порогового элемента и с аналоговым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом первого операционного усилителя, выход которого соединен с входом второго порогового элемента и с аналоговым входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом второго операционного усилителя, выход которого и шина нулевого потенциала соединены с выходом устройства через второй переключатель, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом счетчика и с первым входом элемента И блока управления, выход счетчика соединен с входом дешифратора, первый выход которого соединен с входом управляемого источника опорного напряжения, а второй выход - с вторым входом элемента И, управляющие входы первого и второго переключателей и третий вход элемента И соединены с шинойКалибровка", выход элемента И соединен со счетным входом первого и второго реверсивных счетчиков, знаковый вход первого реверсивного счетчика соединен с выходом второго порогового элемента, а выход - с кодовым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход первого порогового элемента соединен со знаковым входом второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с кодовым входом второго цифроаналогового преобразователя.