Адаптивный временной дискретизатор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфеа СоветскихСоциалистическихРеспублик(22)Заявлено 28.0781 (2) 3327108/18-21с присоединением заявки РЙ(5)М. Кд. Н 03 К 13/02 Гесуалрствевкыа кфнктат СССР ае дамам язааратеви и втармтий(53 у УДК 681, .325(088 8) Дата опубликования описания 18,03,83(5 Й) АДАПТИВНЫЙ ВРЕМЕННОЙ ДИСКРЕТИЗАТОР 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах аналого-цифрового преобразования. По основному авт. св. Ю 577668 известен адаптивный временной дискретизатор, содержащий первый блок сравнения, запоминающе-вычитающий блок, первый сумматор, блок вычитания, два делителя, блок выделения минимального значения сигнала, генератор пилообразного напряжения, пороговое устройство, блок управления и блок выборки сигнала, первый вход которого ,соединен с первым входом запоминающе-вычитающего блока, выход которого соединен с выходом первого сумматора и входом блока вычитания, выход первого сумматора соединен с первым входом первого делителя, выход которого20 подключен к первому входу блока выделения минимального значения сигнала, выход блока вычитания соединен 2с первым входом второго делителя, выход которого подключен к первому входу блока выделения максимального значения сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока управ" ления, вторым входом блока выделения. минимального значения сигнала, вторым входом запоминающе-вычитающего блока, первым входом порогового уст" ройства и входом генератора пилооб" разного напряжения, выход блока вы" деления минимального значения сигнала соединен с первым входом первого блока сравнения, а вторые входы первого и второго делителей соединены с выходом порогового устройства, второй вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выход блока выделения максимального значения соединен с вторым входом первого блока сравнения, выход которого соединен с входом блока управления и вторым входом блока выборки сигнала,.Ц.3 10053На фиг. 1 видно, что в известном устройстве в режиме интерполятора первого порядка отсчет значений входного сигнала у(й) производится в моменты равенства сигналов, определяе.мых углами наклона лучей, проведенных из начальной точки у(о) до пересечения с границами зоны погрешностей у(С)+и у(й)-Е; это моменты 1, и й 2 совпадения лучей ов и оп, д 9 и да. 16 Но, так как отсчеты в эти моменты соответствуют точкам д и Ь на кривой у(1), то интерполирующие прямые рд и о 6 выходят за границы зоны допустимых погрешностей. В .результате 1 з появляется дополнительная погрешность (Д.и Д 2), которая может достигать 50 от основной погрешности 1 при дискретизации кривых порядка выше второго. зоЦель изобретения - повышение точности аппроксимации.Цель достигается тем, что в адаптивный временной дискретизатор дополнительно введены второй сумматор, 2 ю ,второй блок сравнения и элемент ИЛИ, первый и второй взводы которого подключены соответственно к выходам первого и второго блоков сравнения, а выход - к входу блока управления, при этом первый и второй входы второго сумматора соединены соответственно с выходами первогои второго делителей, а выход - с вторым входом первого блока сравнения и первым вхо 3 дом второго блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока выделения максимального значения сигнала. На фиг. 2 представлена функцио 46 нальная схема устройства.Адаптивный временной дискретизатор содержит блок 1 выборки сигнала, запоминающе-вычитающий блок 2, первый вход которого подключен к первому входу блока 1 и входу дискретизатора, и первый сумматор 3. Вход сумматора 3 подключен к выходу блока 2 и входу блока 4 вычитания. Первые входы делителей 5 и 6 подключены соответственно к выходу сумматора 3 и выходу блока 4, а вторые входы подключены к выходу порогового устройства 7. Выход делителя 5 подключен к одному входу сумматора 8 и первому входу блока 9 выделения минимального значения сигнала. Выход делителя 6 подключен к другому входу суммато 01 4ра 8 и первому входу блока 10 выделе" ния максимального значения сигнала,. Выход сумматора 8 подключен к второму входу блока 11 сравнения и первому входу блока 12 сравнения. Выходы блоков 11 и 12 через элемент ИЛИ 13 связаны с блоком 14 управления и вторым входом блока 1. Блок 14 управления управляет генератором 15 пилообразного напряжения, запоминающе-вычитающим блоком 2, пороговым устройстаом 7, блоком 9 выделения минимального значения сигнала и бло 1ком 10 выделения максимального значения сигнала.Устройство работает следующим образом.В основном режиме дискретизатор работает как интерполятор первого порядка, При постоянном или медленно- меняющемся сигнале дискретизатор переводится в режим экстраполятора нулевого порядка. Таким образначения о(,(й лучей, провед пересечения с вой у(1) ом, находятся текущие и Ы 2(1) углов наклона нных из точки 0 до кривой у(1) + Я и крифиг. 1),В начальный момент времени й = 0 по сигналу блока 14 управления в блоке 9 запоминается максимально возможное напряжение, а в блоке 10 - минимальное возможное напряжение, пороговое устройство 7 устанавливается в исходное состояние, запускается генератор 15, а в запоминающе-выцитающем блоке 2 запоминается начальное значение у(0), Затем дискретизатор работает в режиме интерполятора первого порядка. На выходе запоминающеговычитающего блока 2 образуется разность между текущим значением входного сигнала у(т.) и заполненным на чальным значением у(о). В сумматоре 3 эта разность суммируется с заданным значением допустимой погрешности аппроксимации , в блоке 4 вычитания из этой разности вычитается величина Е . В делителях 5 и б происходит деление полученных сигналов на текущее значение времени и на выходе делителя 5 сигнал равену - у(0) + Е а на выходе делителя б сигнал равенравен те на луча из ри" аой у(с)В блоке значениетервала 0,й. фиг. 1), а в блоке 10 - максймальное значение сигнала оС 2(луч с 1 е на интервале Ф.1, й 2 1. 15В блоке 11 сравнения осуществляется сравнение сигналов Ыи Ы, а в блоке 12 - сравнение сигналоа оС и о(,д . При равенстве 0(.1= Ы, что соответствует совпадению лучей оа и 20 ос на фиг; 1, на выходе блока 11 появляется импульс, который через элемент .ИЛИ 13 поступает на блок 11 управления и блок 1 выборки сигнала. При равенстве о(= а( р (совпадение 2 з лучей де и д на фиг, 1) блок 12 вырабатывает импульс через элемент 1ИЛИ 13, запускающий блок 14 управления и блок 1 выборки сигнала. В бло-. ке 1 производится отчет значения входило ного сигнала (точка С или точка Ф на фиг, 1), а блок 1 ч переводит дискре" тизатор в исходное состояние,Таким образом, отсчеты при интерполяции производятся в моменты, ког- З да интерполирующие прямые ос и дЕ совпадают с лучами оа и с 1 е (моменты времени Се и 1 М на фиг. 1). При этом интерполирующие прямые не выходят из . зоны допустимых погрешностей и появ" 4 О лония дополнительной погрешности аппроксимации исключено. Затем процесс адаптивной дискретизации повторяется.В режиме экстраполятора нулевого порядка величина порога ограничения порогового устройства 7 устанавливается в соответствии с величиной динамического диапазона делителей 5 и 6. При постоянном или медленно меняющемся выходном сигнале выходное напряже 50 ние генератора 15 достигает величины порога ограничения порогового, устройства 7 и с его выхода на вторые входы делителей 5 и 6 поступает напряжение, соответствующее= 0. Коэффициент деления делителей становится постоянной величиной, соответствующей нижней границе динамического диапазона делителей. Дискретизаторации, экспер ьство С 02, 197 работает как экстраполятор нулевогопорядка./Таким образом, в предлагаемомадаптивном временном дискретизатореаппроксимация производится с болеевысокой точностью, чем в известном,Это обусловлено исключением состав"ляющей систематической погрешности,вызванной выходом интерполирующихкривых за границы допустимых погреш"ностей при методе определения мо"ментов отсчетов в известном устройстве. Повышение точности в предлагае"мом. устройстве достигается незначительным усложнением конструкции сиспользованием блоков, входящих вноменклатуру исходной конструкции.Уменьшение составляющей систематической погрешности, которая могладостичь 50 ь от основной, увеличивает степень сжатия информации при заданной погрешности, Это повышает эфФективность использования предлага"емого устройства в аналого-цифровыхпреобразователях.Предлагаемый адаптивный временнойдискретизатор может найти применениеа аналого-цифровых преобразователях .многоканальных систем обработкиразличной информации, например, всистемах регистрации результатов на"учных экспериментоа, в автоматизи"рованных системах управления технологическими процессами.Формула изобретенияАдаптивный временной дискретизатор по авт. св. к 577668, о т л и "ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности аппроксимации,в него дополнительно введены второйсумматор, второй блок сравнения иэлемент ИЛИ, первый и второй .входыкоторого подключены соответственнок выходам первого и второго блоковсравнения, а выход - к входу блокауправления, при этом первый и второйвходы второго сумматора соединены соответственно с выходами первого ивторого делителей, а выход- саторымвходом первого блока сравнения и,первым входом второго блока сравнения,второй вход которого подключен к выходу блока выделения максимальногозначения сигнала.Источники информпринятые во внимание при тизеАвторское свидетел ССРЬ" 577668, кл. Н 03 К 13/ 6