Импульсно-кодовый модулятор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическикРеспубликОпубликовано 15.05.80. Бюллетень18 по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 25.05.80 С. А, Мусаелян и В. Г. Павлов(54) ИМПУЛЬСНО-КОДОВЫЙ МОДУЛЯТОР Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в малоканальных радиорелейных станциях с импульсно-кодовой модуляцией при временном уплотнении телефонных каналов.Известен импульсно-кодовый модулятор.,который содержит преобразователь напряжение-время, генератор квантующих иммульсов, схему совпадения и кодирующийсчетчик 1. Однако в этом устройстве имеет место увеличение шума квантования вследствие нестабильности коэффициента преобразования при использовании цифровой сегментной компрессии,Известен также импульсно-кодовый модулятор, содержащий последовательно соединенные аналоговый сумматор, входы которого подключены соответственно к источнику низкочастотного сигнала и резистору смещения, преобразователь напряжение-время, преобразователь время-число-импульсный код, кодирующий счетчик и логическийкомпрессор 2. Однако из-за нестабиль оности коэффициента преобразования рабочая точка модулятора выходит из областицейтрального сегмента характеристики компрессии с малыми ступенями квантования в одну. из соседних областей с большими ступенями квантования, что увеличивает шумы незанятого канала и шумы квантования для слабых уровней сигнала.Целью изобретения является уменьшение шума квантования.С этой целью в предлагаемый импульсно- кодовый модулятор дополнительно введены преобразователь напряжение-ток, генератор некоммутируемого тока, генератор коммутируемого тока и накопительный конденсатор, при этом вход преобразователя напряжение-ток подключен к накопительному конденсатору, соединенному с некоммутируемым генератором тока и коммутируемым генератором, а выход преобразователя напряжение-ток и управляющий вход генератора коммутируемого тока соединены соответственно с резистором смещения и с выходом старшего разряда кодирующего счетчика.На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного импульсно-кодового модулятора.Импульсно-кодовый модулятор содержит последовательно соединенные аналоговый сумматор 1, входы которого подключены со3 ответственно к источнику 2 низкочастотного сигнала и резистору 3 смещения, преобразователь 4 напряжение-время, преобразователь 5 время-число-импульсный код, кодирующий счетчик 6 и логический компрессор 7. Резистор 3 смещения подключен к выходу преобразователя 8 напряжение-ток,выполненному, например, на транзисторе 9с токозадающим резистором 10 в цепи эмиттера, Вход преобразователя 8 напряжениеток соединен с некоммутируемым генератором 11 тока и накопительным конденсатором 12 и через коммутируемый генератор 13тока с выходом старшего разряда кодирующего счетчика 6,Импульсно-кодовый модулятор работаетследующим оразом.Входной сигнал предварительно смещается на постоянное напряжение +Ео в аналоговом сумматоре 1 и далее поступает навход преобразователя 4 напряжение-время,Преобразователь 4 формирует выборки входного низкочастотного сигнала и преобразует их в пропорциональные интервалы времени, длительность которых в паузах низкочастотного сигнала определяется напряжением смещения +Ею и составляет половину циклового периода Т, а при наличии низкочастотного сигнала изменяется от нулядо Тц . Преобразователь 5 время-числоимпульсный код преобразует модулированный интервал в пачку квантующих импульсов, которая поступает на счетный вход кодирующего счетчика 6. На выходе счетчика6 формируется двоичный код с числом разрядов, например, 12 или 13, который поступает на логический компрессор 7.В предложенном устройстве рабочая точка автоматически стабилизируется в середине центрального сегмента характеристикикомпрессии.Действительно, если рабочая точка модулятора оказалась смещенной на положительную величину относительно сер едийыцентрального сегмента, то на выходе старшего разряда кодирующего счетчика 6 формируется сигнал 1. Единичный сигналстаршего разряда выключает коммутируемый генератор 13 тока. При этом накопительный конденсатор 12 начинает заряжаться через некоммутируемый генератор 11 тока, и ток на выходе преобразователя 8 напряжение-ток увеличивается. Падение напряжения на резисторе 3 увеличивается, чтовызывает уменьшение постоянного напряжения смещения на входе аналогового сум 56матора 1, Это, в свою очередь, приводит куменьшению длительности интервала на выходе преобразователя 4 напряжение-время,В результате рабочая точка модулятора сдвигается в отрицательном направлении, т. е.к середине центрального сегмента. И наобо- ирот, если рабочая точка модулятора оказалась смещенной на отрицательную величину относительно середины центрального сег-.мента; на выходе старшего разряда кодирующего счетчика 6 формируется сигнал О, который включает коммутируемый генератор 13 тока. При этом накопительный конденсатор 12 начинает разряжаться через коммутируемый генератор 13 тока. Ток на вь 1 ходе преобразователя 8 напряжение-ток уменьшается. Падение напряжения на резисторе 3 смещения уменьшается, что вызывает увеличение постоянного напряжения смещения на входе аналогового сумматора 1. При этом рабочая точка модуляТора смещается в положительном направлении, т, е, к середине центрального сегмента характеристики компрессии. Выбором определенного соотношения токов коммутируемого и некоммутируемого генераторов 13, 11 тока, а также йеобходимой величины емкости накопительного конденсатора 12 получают требуемую скорость автоматического регулирования рабочей точки преобразователя 4 напряжение-время по сигналу старшего разряда кодирующего счетчика 6. Выбором величины сопротивления резистора 3 смещения получают необходимый диапазон регулирования рабочей точки. Рабочая точка преобразователя 4 напряжение-время регулируется таким образом, что рабочая точка всего модулятора оказывается расположенной в середине центрального сегмента характеристики компрессии, где имеют место самые маленькие ступеньки квантования. В результате эффективно используется логический компрессор 7 со стандартной характеристикой типа А = 87,6 или,Ч = 255, который включен на выходе кодирующего счетчика 6,Таким образом, в предложенном устройстве решена задача снижения шумов квантования для слабых сигналов; т, е. увеличений динамического диапазона канала связи путем автоматической стабилизации рабочей точки устройства в середине центрального сегмента характеристики компрессии,Формула изобретенияИмпульсно-кодовый модулятор, содержащий последовательно сОединенные аналоговый сумматор, входы которого подключены соответственно к источнику низкочастотного сигнала и резистору смещения, преобразователь напряжение-время, преобразователь время-число-импульсный код, кодирующий счетчик и логический компрессор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения шума квантования, в модулятор введены преобразователь напряжение-ток, генератор некоммутируемого тока, генератор коммутируемого тока и накопительный конденсатор, при этом вход преобразователя напряжение-ток подключен к накопительному конденсатору, соединенному с некоммутируемым генератором тока и коммутируемым генератором, а выход преобразователя напряжение-ток и управляющий вход734873 1. Кэтермоул К. В, Принципы импульсно- кодовой модуляции. Из-во Связь, 1974, с. 303, рис. 4.45. 2. Авторское свидетельство СССР374735, кл, Н 03 К 7/08, 1971 (прототип). О. Оррич Составительская -Техред К, ШуфТираж 995ПИ Государственного коделам изобретений иМосква, Ж - 35, РаушсП Патент г. Ужгород Редактор Н. Кам Заказ 2102/56 ЦНИИпо м итета откры ая на 1130 ФилиалП генератора коммутируемого тока соединены соответственно с резистором смещения и с выходом старшего разряда кодирующего счетчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе овКорректор Н. СтепПодписноеСССРийд. 4/5роектная 4