Цифроаналоговый преобразователь в системе остаточных классов

(21) (22) (46) (71) 47 арстве о комс ныи унимола 6) др. Пр ателей пы остр нформааточных 2,ме ос969,клас с же, с. 3 Т ис. 1.(54) ЦИ В СИСТ (57) Из тике и жет быт РОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРА МЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССО бретение относится к вычислительной техни использовано для циГ ОВАТЕЛ автомае и мормак оанало ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 4012856/24-2404.11.8523.1287. Бюл.Воронежский готет им. ЛенинсВ.А.Шульгин681.325(088.8)Абрамсон И.Т. иоения преобразработающих в сиов. - Автометрия10 гового преобразования кодов системыостаточных классов (СОК). Цель изобретения - повышение быстродействияпреобразователя. Цифроаналоговый преобразователь содержит и преобразователей 1 код - аналог, где и - числооснований кода СОК, интерферометрические электрооптические модуляторы2, в состав которых входят оптическивходы 3, оптические волноводы 4, оптические выходы 5, первые и вторыепары модулирующих электродов 6, 7,выходы 8 цифроаналоговых преобразователей 9, входные шины 10 преобразуемого кода, управляющие входы 11 преобразователей 1 код - аналог, амплитудный преобразователь 12, источник13 изменяющегося напряжения, инфоционную выходную шину 14, источни1361718 15 когерентного оптического излучения, вход 16 порогового устройства17, выходную шину 18 синхронизации.Повышение быстродействия достигается Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для цифроаналогового преобразователя кодов системы остаточных классов.Цель изобретения - повьппение быстродействия преобразователя.На чертеже приведена функциональная схема цифроаналогового преобразователя в системе остаточных классов (ЦАП СОК).ЦАП СОК содержит и преобразователей 1 код - аналог, в состав каждого иэ которых входят интерферрометрический электрооптический модулятор 2 с оптическим входом 3, двумя опти.:ескими волноводами 4, оптическим выходом 5, при этом оптические волноводы 4 расположены соответственно между первой и второй парами модулирующих электродов, выводы которых являются соответственно первой 6 и второй 7 парой управляющих входов электрооп-. тического модулятора 2, вторая пара 7 управляющих входов которого подключенак выходам 8 ЦАП 9, входы которого являются цифровыми входами преобразователя код - аналог и являются входными шинами 10 преобразуемого кода, первая пара 6 управляющих входов является парой 11 управляющих входов преобразователя код - аналог и подключена к соответствующей паре выходов амплитудного преобразователя 12, вход которого подключен к выходу источника 13 изменяющегося напряжения и является информационной выходной шиной 14, выход источника 15 оптического когерентного излучения опти. чески связан с оптическими входами преобразователей 1 код - аналог, оптические выходы которых оптически связаны с входом 16 порогового устройства 17, выход которого является выходной шиной 18 синхронизации. за смет большой скорости преобразования информации в электрооптическихмодуляторах и за счет введенных блоков 12, 13, 17. 1 з,п. Ф-лы, 1 ил. ЦАП СОК работает следующим образом.Поступающее на вход 3 каждого электрооптического модулятора оптическоекогерентное излучение источника 15разветвляется по двум каналам волноводов 4 - областям с большим показателем преломления, сформированным вприповерхностном слое электооптичес-.10 кого кристалла, Волноводы 4 находятсяв электрическом поле электродныхструктур 6 и 7, Вследствие поперечного электрооптического эффекта поддействием напряжения, приложенного к "5 каждой из пар электродов, происходитизменение показателей преломления внаправлении распространения света иизменяется фазовая скорость. СдвигФаз между каналами волноводов 4 при водит к тому, что при суммированиисигналов интенсивность света на выходе 5 может иметь значения от нулядо максимума, изменяясь в зависимостиот напряжения на электродах, по периодическому закону 1= 1- + - соз 2 И( --- +1 1 1 - РЧ 1макс 2Ч 01,2Р 1 КЧ,30ф(1)Ч г 7,я.1г е Чи Ч, - полУволновое напРЯжение (Ч 1-, - напряжение, осуществляющее изменение фазы на и), соответственно, первой и второй пар модули рующих электродов д-го электрооптического модулятора, Р, - модуль 1-горазряда кода СОК; Ч; - напряжениес выхода ЦАП -го преобразователя код -аналог, пропорциональное цифровому40 значению Ы; кода СОК Ы е"рфЧ , - напряжение на соответствующем1,выходе амплитудного преобразователя;К - коэффициент передачи амплитудного преобразователя с входа на -й 45 выход.1361718 Каждая пара электродов формирует передаточную характеристику модулятора, имеющую вид периодической функции, Пара электродов 6 формирует некоторый фазовый сдвиг, пропорциональный числу Ы, соответствующего разряда кода СОК. Для правильной работы устройства должно выполняться соот- ношение(2) т.е. количество дискретов младшего значащего разряда ЦАП равно полуволновому напряжению электрооптического модулятора (одному периоду передаточной характеристики) Ч - . На элекТ, 1,1 троды 7 подается изменяющееся, в частности пилообразное, напряжение. Это напряжение осуществляет развертку во времени передаточной характеристики электрооптического модулятора с учетом начальной фазы, заданной числом Ы. Поскольку период передаточной характеристики электрооптических модуляторов определяется как физическими и конструктивными их особенностями (значения электрооптических коэффициентов, ориентация кристалла, длина и конфигурация электродов, профиль диффузии канала и т.д.), так и возможным масштабным изменением входного модулирующего напряжения, требуемое соответствие достигается выполнением условия (2) для электродов 6 (фазиРующих), и условия для электродов 7 (развертывающихся),где К; - коэффициент передачи амплитудного преобразователя 12, преобразующего напряжение источника 13 внапряжение на электродах 7 1-го электрооптического модулятора; Ч 2,максмаксимальное напряжение источника 13,соответствующее верхнему пределу динамического диапазона ЦАП СОК. Согласно условию (3), электрооптическиймодулятор д-го преобразователя код -аналог по развертывающим электродам 7имеет передаточную характеристику,5Следует отметить, что в отсутствиинапряжений на управляющих электродахна оптических выходах электрооптических модуляторов будет наблюдаться 55,.максимум интенсивности излучения согласно выражению (1). При различныхпогрешностях в технологии изготовления электросптических,модуляторов(разные длины оптических волноводов асодержащую П Р. периодов в ди 1 в 1 1 1намическом диапазоне ЦАП СОК. Таким образом, условие (3) позволяет сформировать совокупность передаточных характеристик с взаимно-простыми периодами.Вследствие этого оптический сигналисточника 15, одинаково поделенный между п электрооптическимимодуляторами 2 и просуммированный навходе 16 порогового устройства 17,будет иметь только один максимум винтервале интенсивностей(Ч = 0 Ч = ( Г 1 Р - 1Ч Р 2,12 ф 2 К, . 11 1 О (4)где Ч - изменяющееся напряжение ис 2Оточника 13.Этот максимум соответствует напряжению Ч, пропорциональному числу вкоде СОК, В частности, когда Ы,= О,1,2,п и, соответственно, Ч,; =(1. Максимуму интенсивности удовлетворяет условие Ч = О. Цифровомусигналу ставится в соответствие аналоговый с погрешностью +1/2 МЗР. Этому значению погрешности отвечает условие на интервал срабатывания порогового устройства 17: 1ф(Т (1 - вв -), Т ), (5)П Р1где 1 - максимальная интенсивностьсуммарного оптического сигнала с выходов 5 и электрооптических модуляторов на входе порогового устройства17 при одинаковых сигналах на входах3. Пороговое устройство, при наличии 35 сигнала на входе 16, соответствующегоинтервалу (5), формирует логическийсигнал на выходной шине 18 синхронизации, указывающий на соответствующиенапряжения источника 13 на шине 14 4 О преобразователя искомому аналоговомусигналу, соответствующему коду СОКна входах 10 ЦАП СОК. Выходнымигналом предлагаемого устройства можетбыть как напряжение на шине 14 ЦАП 45 СОК при соответствующем сигнале нашине 18, так и временной интервал примонотонном изменении напряжения источника 13 от нуля до появления логического сигнала на шине 18 ЦАП СОК, О1361 Формула изобретения Составитель В.ПершиновТехред И. Попович Корректор М. Максимишинец Редактор Е.Папп Заказ б 304/57 Тираж 900 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ул. Проектная, 4 5каналов 4, разница в эффективном по" казателе преломления этих каналов и и др.) возможно появление начального фазового сдвига в передаточной харак" теристике электрооптических модулято 5 ров. Этот фазовый сдвиг может быть устранен различными методами, в частности введением некоторого смещения нуля в соответствующем ЦАП. 1. Цифроаналоговый преобразователь в системе остаточных классов, содер жащий а преобразователей код - аналог, где и - число оснований кода системы остаточных классов, цифровые входы которых являются входными шинами преобразуемого кода, о т л и ч а 20 ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены источник изменяющегося напряжения, амплитудный преобразователь, пороговое устройство, источник оптического ко" 2 Б герентного излучения, выход которого оптически связан с оптическими входами соответствующих и преобразователей код - аналог, оптические выходы которых оптически связаны с входом порогового устройства, пары управляющих входов подключены к соответствующим парам выходов амплитудного преобразо- Фвателя, вход которого подключен к выходу источника изменяющегося напряжения и является информационной выходной шиной, при этом выход порогового устройства является выходной шиной синхронизации.2. Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что каждый преобразователь код - аналог выполнен на цифроаналоговом преобразователе и интерферометрическом электрооптическом модуляторе, оптический вход которого является оптическим входом преобразователя код - аналог, оптический выход является оптическим выходом преобразователя код - аналог, первая пара управляющих входов явля-, ется парой управляющих входов преобразователя код - аналог, вторая пара управляющих входов подключена к соответствующей паре выходов цифроаналогового преобразователя, входы которого являются цифровыми входами преобразователя код - аналог.