Линейный интерполятор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ Сеюз Советских Сециелистических Республик(22) Заявлено 140478 (21) 2604763/18-24 (51)М. ХЛ. д 06 С 7/30 с присоединением заявки Мо -Государствениыьь комитет С С С.Р ио делам изобретеииьь и открытий(54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для преобразования дискретных сигналов в непрерывные.Известен линейный интерполятор(1, содержащий два генератора тока, два запоминающих конденсатора, один интегрирующий конденсатори два ключа.К недостатКам этого интерполятора следует отнести большуюпогрешность интерполяции, особенно при изменении полярности входных сигналов, узкий диапазон измерения периода следования входных сигналов, необходимость применения источника входных сигналов изолированного от общего провода, изменение полярности выходного сигнала на обратную входному.Наиболее близким техническим ре шением является линейный интерполятор 2, содержащий кльоч, информационный вход которого является информационным входом интерполятора, а управляющий вход - синхронизирующим 15 входом интерполятора, первый управляемый генератор тока, выход которого является выходом интерполятора, интегрирующий конденсатор, запоминаю,щий конденсатор, одна обкладка кото рого соединена с выходом ключа и суправляющим входом первого генератора тока, а другая обкладка - с первойобкладкой интегрирующего конденсатора и выходом интерполятора, втораяобкладка интегрирующего конденсаторасоединена с шиной нулевого потенциала, второй управляемый генератор тока,выход которого соединен с выходоминтерполятора.К его недостаткам следует отнести низкое быстродействие, возрастаниепогрешности и снижение диапазона амплитуд выходных сигналов при изменении полярности входных сигналов.Цель изобретения - повышение точности за счет расширения диапазонавыходных сигналов и повышение быстродействия,Это достигается тем, что линейныйинтерполятор, содержащий ключ, информационный вход которого являетсяинформационным входом интерполятора,а управляющий вход - синхрониэирующим входом интернолятора, первый управляемый генератор тока, выход которого является выходом интерполятора,интегрирующий конденсатор, запоминающий конденсатор, одна. обкладка котарага соединена а выходом ключа ис управляющим входом первого управляеиога генератора тока, а другая обкладка - с первой обкладкой интегрирующего конденсатора и выходом интерполятора, вторая обкладка интегрирующего конденсатора соединена с шинойнулевого потенциала, второй управляемый генератор тока, дополнительносодержит потенциометр, подвижный контак которого соединен с выходом ин" терполятора, а неподвижные контакты -с выходами первого и второго управляемйх генераторов тока, управляющийвход второго управляемого генератора тока соединен с выходом ключа.На чертеже изображена схема предлагаемого интерполятора.Линейный интерполятор содержитдва управляемых генератора 1 и 2 тока- запоминающий и интегрирующий кон-денсаторы 3 и 4, ключ 5, потенцио Ометр б,Интерполятор работает следующимобразом.В исходном состоянии токи генераторов 1, 2 равны и выходное напряжение интерполятора равно нулю, Припоступлении на ключ 5 входного сигнала П (1) и импульса синхронизациивхП (1) ключ 5 открывается и запоминающий конденсатор 3 заряжается доразности напряжений входного и выходного сигналов. Под действием положительного управляющего напряженияна конденсаторе 3 ток генератора 2уменьшается, а генератора 1 увеличивается. Под действием отрицательного35напряжения на конденсаторе 3 ток генератора 1 уменьшается, а генератора 2 - увеличивается. Напряжение наинтегрирующем конденсаторе 4 в течение периода дискретизации То изменяется по линейному закону. Емкостьконденсатора 4 выбирается таким образом, чтобы эа время То приращение" "напряжения на нем достигло уровня управляющего напряжения на запоминаю щем конденсаторе 3. Емкость конденсатора 3 должна быть значительноменьше емкости конденсатора 4 чтобырезультате заряда конденсатора 3напряжение на конденсаторе 4 не изменялось,Таким образом, выходной сигналпредставляет собой кусочно-линейнуюфуйкцию, проходящую черезвершиныамплитудно-модулированной последо-вательности импульсов, задержаннуюна время Тр .Быстрбдействие интерпблятора определяется током заряда конденсатора 4. Для максимального входного сигнала любой полярности один генера- бОтор тока будет закрыт, а другой -"полностью открыт и, следовательно, токзаряда конденсатора 4 будет равенмаксимальному тойу транзистора генератора тока - 3Быстродействие 65 будет Равно Твах Смоксгде С - емкость конденсатора 4.Для прототипа максимальный ток з,.Ряда не может быть больше 0,5 этак как для положительных входныхсигналов максимальный ток заряда равен 3 мр,- Зр, а для отрицательныхсигналов максимальный ток заряда равен Э ,где 30,5 З,р, ток черезгенераторы тока при ОО,Следовательно, быстродействиепредложенного интерполятора выше, чему прототипа.Для прототипа при )р "- 0,53 р 1 р,хпри входных сигналах отрицательнойполярности амплитуда выходных сигна 2лов не может быть больше 3 Е,где Е - напряжение питания генераторов 1 и 2 тока.Следовательно, для всех сигналовотрицательной полярности прототипимеет большую погрешность, чем дляположительных входных сигналов.Предложенный интерполятор одинаково передает сигналы любой полярностис амплитудой, достигающей величиныЕ и, следовательно, обладает большей точностью. В случае примененияв источниках 1 и 2 тока предложенного интерполятора полевых транзисторов с каналами противоположного типапроводимости токи утечек затворовтранзисторов имеют противоположныезнаки, вследствие чего конденсатор 3может быть выбран меньшей величины,чем в прототипе, при прочих равныхусловиях,Это позволяет уменьшить емкостьконденсатора 4 и, следовательно,дополнительно повысить быстродействие.В предложенном интерполяторе нетребуется подбирать резисторы в истоках транзисторов, поскольку настройка производится установкой с помощью потенциометра б нулевого напряжения,формула изобретенияЛинейный интерполятор, содержащий ключ, информационный вход которого является информационным входом интерполятора, а управляющий вход - синхронизирующим входом интерполятора, первый управляемый генератор тока; выход которого является выходом интерполятора, интегрирующий конденсатор, запоминающий конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом ключа и с управляющим входом первого упраляемого генератора тока, а другая обкладка - с первой обкладкой интегрирующего конденсатора и выходом интерполятора, вторая обкладка интегрирующеГо конденсатора соеди, Ж, Раушс Подписитета СС ткрытий я наб.,но СР каз 3664/5 Тираж ЦНИИПИ Гос по делам 113035, Моск5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,иена с шиной нулевого потенциала,второй управляемый генератор тока,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности и быстродействия, он содержит потенциьметр,подвижный контакт которого соединенс выходом интерполятора, а неподвижные контакты - с выходами первого ивторого управляемых генераторов тока, управляющий вход второго управляемого генератора тока соединен свыходом ключа. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 430393, кл. 6 06 С 7/30, 1974.2, Авторское свидетельство СССРВ 452011, кл. 0 06 С 7/30, 1975