Способ интерполяционного преобразования аналогового сигнала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0 А 19) Я 66 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ п т зобретение о бретения - повьппение то сится к автомавательнои технике льзовано в устрой огового преобраке и преобраз может быть иствах цифро-аналователя. А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Гинзбург С.А. и др . Функциональные преобразователи с аналогоцифровым представлением информации.М.: Энергия, 1973.Игнатьев Н.К. Дискретизация иее приложения . М.: Связь, 1980,с.56-58, рис.2.25,, (54) СПОСОБ ИНТЕРПОЛЯЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к автоматике и преобразовательной технике и может бьггь использовано в устройствах цифроаналогового преобразователя, Цель изобретения - повьппение точности преобразования. В способе интерполяционного преобразова,ния сигнала, заключающемся в запоминании текущего значения дискретногопреобразуемого сигнала, котороевычитают иэ последующего значениядискретного преобразуемого сигнала,формируют сигнал треугольной формы,который суммируют с текущим значением дискретного преобразуемого сигнала, по результату суммирования формируют выходной сигнал, одновременно с вычитанием сравнивают текущее и последующее значения дискретного реобраэуемого сигнала и по реэульату сравнения задают полярность сигнала треугольной формы, выполняют второе сравнение, при котором сравнивают сигнал треугольной формы с результатом вычитания, и в момент их равенства запоминают последующее взамен текущего значения дискретного преобразуемого сигнала и изменяют сигнал треугольной формы до нуле- вого значения, при этом сигнал треугольной формы формируют путем интегрирования импульсного сигнала заданной амплитуды полярностью, соответствующей знаку сигнала треугольной формы, и длительностью, равной интервалу времени от момента поступления последующего значения дискретного преобразуемого сигнала до момента равенства результата вычитания текущего значения дискретного преобразуемого сигнала из последующего и сигнала треугольной формы. Устройство, реализующее способ, содержит источникпреобразуемого сигнала, аналоговое запоминающее устройство 2, интегратор 3, источник 4 опорного напряжения, переключатель 5 полярности, два устройства 6, 7 сравнения, ключ 8, инвертор 9 и два сумматора 10 и 11. 2 ил. ности преобразования,На фиг. представлены временньдиаграммы, поясняющие принцип инполяционного преобразования дискр45 3 1515370ного преобразуемого сигнала;на фиг.2 -устройство, реализующее способ,Устройство для интерполяционного преобразования сигнала (фиг.2) содержит источник 1 преобразуемогосигнала, аналоговое запоминающееустройство 2, интегратор 3, источник 4 опорного сигнала, переключатель 5 полярности, два устройства6 и 7 сравнения, ключ 8, инвертор9 и два сумматора 10 и 11.Способ интерполяционного преобразования сигнала осуществляетсяследующим образом (фиг1). 15Предыдущее значение Б, преобразчемого сигнала (фиг,1,а) запоминается. В момент времени Т 1 значениепреобразуемого сигнала изменяетсяи становится равным о . ь результате сравнения значений Ц и О определяется знак разности Б- Б, иформируется передний фронт импульсного сигнала Б, полярность которого соответствует знаку разности 25(фиг.1, в), а амплитуда равна напряжению Е опорного сигнала.В этот же момент времени Сначинается формирование сигнала Б, треугольной формы (фиг.1,г) путем ин-"- 30грирования импульсного сигнала Б,с неизменной постоянной времени интегрирования. Сигнал треугольнойформы суммируется с предыдущим значением П преобразуемого сигнала,в результате чего формируется значение Б , преобразованного сигнала(фиг.1,б). Значение сигнала Б треугольной формы непрерывно сравнивается с разностным сигналом Б- И,и в момент их равенстваформируется задний фронт импульсного сигнала 0, в результате чего прекращается изменение значения сигнала11 треугольной формы, осуществля ется запоминание последующего Бвместо предыдущего Б, значения преобразуемого сигнала, а сигналуменьшается до нулевого значения.В результате использования пред 50лагаемого способа нормируется скорость изменения преобразованногосигнала и исключаются коммутационные выбросы сигнала, что способствует повышению точности преобразования.55Устройство (фиг.2), реализующееспособ интерполяционного преобразования сигнала, работает следующимобразом. В исходном состоянии до моментавремени Т, (фиг.1,а) в аналоговом запоминающем устройстве 2 хранитсязначение сигнала Б интегратор 3обнулен, ключ 8 разомкнут, на выходе сумматора 11 сигнал 11равенсигналу 11,. В момент времени Т, навыходе источника 1 преобразуемогосигнала формируется новое значениепреобразуемого сигнала 11, котороепоступает на первый выход первогоустройства 6 сравнения, на второйвход которого подается с выхода аналогового запоминающего устройства2 значение Б,. Если сигнал Б больше сигнала Б, то на выходе переключателя 5 полярности формируется напряжение положительной полярности,уровень которого равен напряжениюЕ, источника 4 опорного сигнала. Поскольку ББ то на выходе первого сумматора 10 и первом входе второго устройства 7 сравнения сигналравен (Б - Б ) и отличен от нулевого значения (сигнал Б, инвертируется инвертором 9). В результате навыходе устройства 7 сравнения фор -мируется сигнал, замыкающий ключ 8и переводяший интегратор 3 в рабочий режим, при этом сигнал на выходеинтегратора начинает возрастать, В,результате суммирования выходногосигнала интегратора 3 с сигналом Бхранящимся в аналоговом запоминающем устройстве 2, сигнал на выходесумматора 11 возрастает по линейному закону,Нарастающий сигналБна выходеинтегратора 3 в момент временистановится равным выходному сигналупервого сумматора 10, при этом выходной сигнал устройства 7 сравнениястановится равным исходному значению, ключ 8 размыкается, изменениесигнала на выходе интегратора 3 прекращается, в аналоговое запоминающее устройство 2 заносится значение сигнала Б, В результате на обоих входах первого устройства 6 сравнения сигналы становятся равными,что приводит к возвращению переключателя 5 полярности в исходное нейтральное положение (одновременно сзаписью новой информации в аналоговое запоминающее устройство 2 необходимо блокировать на некоторое вре.мя по обоим входам второй сумматор11). Затем с некоторой задержкой обнуляется интегратор 3, и все устройство переходит в исходное состояние.В момент времени Т С ) процесс3 5 преобразования повторяется, но при этом переключатель 5 полярности обеспечивает подключение к входу интегратора 3 импульсного сигнала отрицательной полярности, поскольку выполняется условие У - УО. формула изобретенияСпособ интерполяционного преобразования аналогового сигнала, заключающийся в том, что осуществляют запоминание текущего значения дискретного преобразуемого сигнала, вычитание текущего значения дискретного преобразуемого сигнала из последующего и формируют сигнал треугольной формы, после чего осуществляют его суммирование с дискретным значением дополнительного сигнала, по результату суммирования формируют выходной сигнал, о т л и - ч а ющи й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, перед формированием сигнала треугольной формы осуществляют первое сравнение сигналов, при котором сравнивают текущее и последующее значения дискретного преобразуемого сигнала и результат сравнения используют для определения знака сигналатреугольной формы, а одновременнос формированием сигнала треугольной 5формы осуществляют второе сравнение сигналов,при котором сравниваютрезультаты вычитания текущего и последующего значений дискретногопреобразуемого сигнала с сигналомтреугольной формы и в момент ихравенства осуществляют запоминаниепоследующего значения дискретногопреобразуемого сигнала взамен текущего и изменяют сигнал треугольнойформы до нулевого уровня, при этомв качестве дискретного значения дополнительного сигнала используюттекущее значение дискретного преоб раэуемого сигнала, а сигнал треугольной формы формируют путем интегрирования импульсного сигнала заданнойамплитуды, полярностью, соответствующей знаку сигнала треугольной фор мы, и длительностью, равной интервалу времени от момента поступления последующего значения дискретного преобразуемого сигнала до момента равенства результата вычитания текущего значения дискретного преобразуемого сигнала из последующего и сигнала треугольной формы.1515370 Составитель Н.Капитанов Техред Л.Кравчук Корректор М.Васильева Редактор А,Лежнина Заказ 6294/56 Тирак 884 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5