Амплитудно-импульсный функциональ-ный преобразователь

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕИЬСТВУСоюз Советских Соцналнстических Республик(22) Заявлено 16 О 779 (21) 2817306/18-24 С 06 6 7/26 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(54) Амплитудно-импульсньй функционАльныйПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в гибридных системах передачи и обработки информациидля восстановления и воспроизведенияфункций аналогового сигнала по последовательности его выборочных значений, в частности, путем интерполяции функций по формуле Ньютона.Известно устройство для воспроизведения функций, содержащее управляемые ключи, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижней частоты,счетчики, генератор импульсов, дешиФратор и элементы памяти 11 . 15Недостатком устройства являетсяпониженная точность воспроизведенияи восстановления промежуточных значений функции между ее выборочнымизначениями. 20Известен. также амплитудно-импульсный функциональный преобразователь,содержащий генератор импульсов,счетчик, блок управления, цифроанало.говые преобразователи, управляемыеключи, интеграторы, элементы памятии выходной сумматор 21 .Недостатком преобразователя также является пониженная точность воспроизведения функций. 30 Наиболее близким к предлагаемому является амплитудно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий выходной сумматор, и ключей ,записи (где и - число отсчетов функции на текущем интервале воспроизведения), подключенных сигнальными входами к входу устройства, а выходом каждого 1-го (1.(( и) ключа записи через 1-ю ячейку памяти - к сигналЬному входу каждого (-го ключа считывания и групп ключей считывания, выходы которых соединены с соответствующими входами первого промежуточного сумматора, причем управляющие входы ключей записи и считывания подключены к соответствующим выходам блока управления, а входы выходного сумматора соединены с выходами первого промежуточного сумматора и интегратора, подключенного входами к выходам соответствующих ключей считывания и к одному из входов первого промежуточного сумматора, соединенного с выходами соответствующих ключей считывания через инвертор 3 .Недостатком этого изобретения является пониженная точность воспро- изведения функций, что обусловленоиспользованием аппроксимирующих полиномов невысокого порядка и аналоговых элементов для восстановлениязначений воспроизводимых функций.Цель изобретения - повышение точности воспроизведения функций.С этой целью в амплитудно-импульсный функциональный преобразователь,содержащий выходной сумматор, п ключей записи (где и - число отсчетовфункции на текущем интервале воспроизведения), подключенных сигнальными входами к входу устройства,а выход каждого -го (1и)ключа записи через 1-ю ячейку памятиподключен к сигнальному входу каждого -го ключа считывания л групп 15ключей считывания, выходы которыхсоединены с соответствующими входамипервого промежуточного сумматора,причем управляющие входы ключейзаписи и считывания подключены к 20соответствующим выходам блока управления, введены (и) дополнительныхсумматоров, (и) преобразователейкодов, (и) управляемых делителей напряжения, генератор импульсови счетчик, соединенный входом с выходом генератора импульсов, а выходом - с входами преобразователейкодов и с управляющим входом первогоуправляемого делителя напряжения,подключенного сигнальным входом к З 0выходу первого промежуточного сумматора, причем выход каждого -го( 6 ) 4 о"2) преобразователя кодов соединен с управляющим входом(+1)-го управляемого делителя напряжения, подключенного сигнальнымвходом к выходу -го дополнительного сумматора, а входы каждогодополнительного сумматора соединены с выходами соответствующих ключей считывания и групп ключей считывания, причем остальные входы вы-.ходного сумматора подключены к выходам управляемых делителей напряжения,На чертеже изображена блок-схемапреобразователя для случая п=З, т.е,для случая интерполяции функций поФормуле Ньютона 2-го порядка,.Амплитудно-импульсный Функциональный преобразователь в этом случае содержит п.=З ключей 1, 1 , 15записи. (по числу отсчетов функциина текущем интервале ее воспроизведения), подключенных сигнальнымивходами к входу 2 устройства. Выходкаждого 1-го ключа 1 . ( с3)соединен через ячейку памяти 3 ссигнальным входом каждого -гоключа 4 считывания трех групп ключейсчитывания. управляющие входы всех 60ключей 1 и 4 подключены к соответствующим выходам блока 5 улравления,Счетчик б соединен счетным входом свыходом генератора 7 импульсов, авыходом со входом преобразователя Р 65 кодов и с управляющим входом первого управляемого делителя 9 напряженияподключенного сигнальным входом к выходу дополнительного сумматора 12,Первый вход выходного сумматора 13 и входы промежуточного и дополнительного сумматоров 12 и 13 соединены с соответствующими выходами ключей 4 трех групп ключей считывания;Остальные входы выходного сумматора 13 подключены к выходам делителей 9 и 11 напряжения. Блок 5 управления может быть реализован, например на генераторе 14 тактовых импульсов, элементе 15 задержки,кольцевом регистре 16 сдвига и элементах И 17. Преобразователь 8 кодов,осуществляющий квадратичное преобразование выходного кода счетчика б, может быть выполнен, например, в виде статического кодового преобразователя на элементах ИЛИ, входы и выходы которых подключены к соответствующим входам и выходам разрядов преобразователя 8. Ячейки памяти 3 могут быть выполнены на конденсаторах и развязывающих операционных усилителях.Преобразователь работает следующимобразом,На вход 2 поступают отсчеты Функции. Блок 5 управления формирует последовательность командных импульсов,управляющих работой ключей 1 записи,обеспечивая запись и обновление информации о выбранных отсчетах функции, используемых для восстановленияФункции на текущем интервале ее воспроизведения. Выходное напряжениеформируется по трем отсчетам входного сигнала в соответствии с формулой Ньютона второго порядкаО(;+И)=О +ь(2 О+, -УО -2 О, )+Ф 2а+2 О 4+2+ГО-Ои )где 6 - период дискретизации входного сигнала;р,ц,В.соответствии с данной формулой блок 5 управления осуществляет, одновременно с обновлением информации в ячейках памяти 3, считывания заполненных значений отсчетов входного.сигнала на входы сумматоров 10, 12 и 13. При этом в каждом такте считывания на первый вяод сумматора 13 поступает нулевая составляющая Формула Ньютона с выхода соответсвующих ключей 4 считывания, на второй вход сумматора 13 - линейная составляющая с выхода делителя 9 напряжения, а на третий вход - квадратичная составляющая с выходе делителя 11, Сумматоры 10 и 12 осуществляют предварительноевзвешенное суммирование отсчетов, входного сигналаа требуемый линейный и квадратичный характер изменения этих взвешенных сумм на каждом интервалевоспроизведения осуществляется путем изменения коэффициентов передач уп равляеьых делителей 9 и 11 напряжения, В частности коэффициент переда" чи делителя .9 зависит линейно от ве-личины кода, накапливаемого в счетчике б, а коэффициент передачи делителя 11 - .квадратично, при этом частота импульсов, поступающих на вход счет- чика б с генератора 7 в 2 раз вы" ше частоты дискретизации входного сигнала (где 1 -разрядность счетчика 6),Таким образом, предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известным повысить точность воспроизведения функций как эа счет повышения .порядка используемых аппроксимирующих полиномов, так и эа счет цифрового характера формирования развертывающих сигналов на текущих интервалах воспроизведения. 20Формула изобретенияАмплитудно-импульсный функцио нальный преобразователь, содержащий выходной сумматор,и ключей записи (где и - число отсчетов функции на текущем интервале воспроизведения), подключенных сигнальными входами к входу устройства, а выход каждого 1-го (1 4 1и) ключа эапиСи через 1,-ю ячейку памяти, подключен к сигнальному входу каждого 1-го ключа считывания и групп 1ключей считывания, выходы которых соединены с соответствующими входами промежуточного сумматора, причем управляющие входы ключей записи считывания подключены к соответствую-.щим выходам блока управления, о тп и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности воспроизведения функций, в него введены(и"2) дополнительных сумматорови) преобразователей кодов, (и)управляемых делителей напряжения, генератор импульсов и счетчик, соединенный входом с выходом генератораимпульсов, а выходом - с входамипреобразователей кодов и с управяяющим входом первого управляемогоделителя напряжения, подключенногосигнальным входом к выходу промежуточного сумматора, причем выходкаждого -го (1 ( 1 ( и) преобразователя кодов соединен с управляющимвходом (3+1)-го управляемого делителя напряжения, подключенного сигнальным входом к выходу /-го дополнительного сумматора, а,входы каждогодополнительного сумматора и первыйвход выходного сумматора соединеныс выходами соответствующих ключейсчитывания и групп ключей считывания, причем остальные входы выходного сумматора подключены к выходамуправляемых делителей напряжения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2516796/18-24,кл. 6 Об О 7/26, 1977.2. Авторское свидетельство СССРУ 546899, кл, С 06 6 7/26, 1974.3, Авторское свидетельство СССРУВ 691881, кл, 0 06 6 7/30, 1977842853 Тираж 745 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д.