Адаптивный временной дискретизатор

Адаптивный временной дискретизатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскими

Социалистических

Республик

{11) 57577(К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т

1..:: (51) hL Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 280676 {21) 2378259/18-21 с присоединением заявки И— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 0 1077.Бюллетень ph 37 (45) Дата опубликования описания 21.11,77

Н 03 К 1З/17

6 06 6 .7/02

Геердеретебаая! аеаатет

Вааета Маааетреа ФВВР бе деаая ааееретеа|а а етаряпФ (83) УДЫ 681. 325 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.М.Белоцерковский и R.Ì.Råëîöåðêoâñêèé

P1) Заявитель (54) АдАптиВн61Й ВРеменнОЙ дискРетиэАТОР

Изобретение относится к измерительной дискретной технике, а именно к устройствам адаптивной временной дискретизации, обеспечивающим компактное дискретное представление аналоговых сигналов.

Известен адаптивный временной дискретиэатор, содержащий измерительный элемент, подключенный первым входом к выходу блока управления, вторым 10 входом — к выходу блока памяти, а выходом — к первому входу блока сравнения (1). Измерительный элемент представляет собой четырехплечий резисторно-емкостной - мост, один из резисторов которого управляется параметрически по линейному закону. Поскольку характеристики управляемых сопротивлений (например, полевых транзисторов) существенно нелинейны, обес- 20 печить необходимый закон управления на значительном промежутке времени не удается. Иэ-за этого сужается диапазон изменения промежутка времени между двумя соседними отсчетами, в результате чего на участках медленного изменения сигнала адаптивные свойства дискретизатора .ухудшаются, что является недостатком известного преобразователя. 30

Известен адаптивный временной дискретиэатор, содержащий счетчик импульсоь, изменяющий по линейному закону коэффициент деления управляемого делителя напряжения, на который поступает разностный сигнал с запоминающе-вычитающего блока, блок сравнения, соединенный с управляющим входом ключевого элемента и со входами сброса в нуль счетчика импульсов и запоминающе-вычитающего блока, а также блок дифференцирования, подключен" ный ко входу зало шнающе-вычитающего блока,(2).

Благодаря применению делителя напряжения с управляемым, коэффициентом деления и счетчика импульсов в известном устройстве расширен диапазон изменения такта измерений. Однако заложенный в нем алгоритм не обеспечивает высокой точности работы.

Цель изобретения — првыщение точности .помехоустойчивости и устойчивости дискретиэатора к воэбуждениюдостигается тем, что в адаптивный временной дискретиэатор, содержащий счетчик импульсов, соЕдиненный с управляемым делителем напряжения, вход которого подключен к выходу запоминающе-вычитающего блока, блок сравне"

575770 ния, соединенный с управляющим входом ключевого элемента и со входами сброса счетчика импульсов и запоминающевычитающего блока, а входы ключевого элемента и запоминающе-вычитающего блока соединены со входной клеммой дискретизатора, введены интегратор, управляемый генератор логарифмической функции и блок вычитания, причем к разрядным выходам счетчика импульсов подключен управляемый генератор логарифмической функции, к выходу управляемого делителя напряжения — интегратор, выходы интегратора и запомйнающе-вычитающего блока соединены с соответствующими входами блока вычитания, а выходы блока вычитания и управляемого генератора логарифмической функ)I)f)) с ) . д))не))Г>1 со я одами блока сравнения.

Ia чертеже приведена структурная схема устройства, Дискретизатор содержит блок сравнения 1, ключевой элемент ?, запоминающе-вычитающий блок 3, счетчик импульсов 4, управляемый делитель напрякения 5, управляемый генератор .логарифмической функции б, интегратор 7, блок вычитания 8.

Расс):)отр))м работу устройства в течение одного цикла дискретизации, приняв начальный момент цикла эа нулевой (1 = О).

Запоминающе-вычнrà)I.I,)пй блок 3 запоминает начальное значение сигнала $(о) и вычитает его иэ последующих значений 5 (t), т.е. на его выходе вырабатывается напряжение q) (1) = Я(+) — S (О), которое поступает на управляемый делитель напряжения 5 и один из входов блока вычитания 8. Импульсы с разрядов счетчика 4 подаются на делитель

5, изменяя во вреиеь -.о линейному закону его коэффициент деления. В результате на его выходе вырабатывается напряжение)р (t)/< . Затем.оно черс.з интегратор 7 поступает на другой вход блока вьг)итания Я, Одновременно те же и )l ульсы счетчика 4 подаются на управляемый генератор логарифмической функции б (в простейшем случае — диодный функциональныи г)реобразователь), который по кускам генерирует ))апряжeние fet, Пу-. тем умножения на заданную постоянную связанную с допустимой погрешностью восстановления аналогового сигнала, ))а выходе управляемого генератора лотарифмической функции б формируется напряжение Fabri)., Блок сравнения 1 непрерывно срав))ивает по абсолютной величине изменя к)а)неся во времени напряжения с блока вычитания 8 и с управляемого генератора логарифмической функции б. В мо)уен i кот да () t4 ч,(1) =e гМ, (I) Функция, стоящая в квадратных скоб" ках, в каждый момент времени определяется значением прямой, проходящей через точку предыдущего отсчета (О, Ь(0)) параллельно касательной к си налу в текущей -.î÷êå (t, Ь(+)) . IIoскольку любая хорда, соединяющая точки (О, 5(0)) и (Т, S (Т) ), где Тб1, расположена ближе к сигналу, чем указанная функция, погрешность кусочнолинейной интерполяции по дискретным отсчетам не может превысить допустимой величины С .

Алгоритм слежения за касательной (1), реализованный в устройстве, позволяет определять Ilo двум дискретным отсчетам (предшествующему Я (О) и очередному $(1)) значение производной сигнала в очередной точке как

St t)" Sl t J B

Затем, производя кусочно полиномиальную интерполяцию, можно восстановить аналоговый сигнал с погрешностью, значительно меньшей Е . Таким образом, использование дискретизатора в системах телеизмерений должно либо повысить точность восстановления (при том же объеме дискретных сообщений), либо уменьшить объем дискретных сообщений (при той же точности восстановления), что в целом означает повышение коэффициента сжатйя информации.

Кроме того, наличие в дискретизаторе блока интегрирования повышает его псмехозащищенность и устойчивость к возбуждению.

4() Ф»рмула изобретения

Адаптивный временной дискретизатор, содержащий счетчик импульсов, соединенный с управляемым делителем напряжения, вход которого подключен к выходу запоминающе-вычитающего блока, бло сравнения, соединенный с управляющим входом ключевого элемента и со входами сброса счетчика импульсов и запоон вырабатывает импульс сброса. Этот импульс открь)вает ключевой элемент 2, в результате чего на выходе устрой5 ства появляется очередное отсчетно е значение сигнала. Тем же импульсом сбрасываются в нуль счетчик импульсов 4 и запоминающе-вычитающий блок 3.

10 Адаптивный временной дискретизатор действует с высокой точностью — на всех участках дискретизации погрешность восстановления не превышает допустимой величины Е . Продифференцируем равенство (1) и приведем его к ви16 ду ly(t) — e(t)i=6

)S(t)-Г S(o)+ Ь МНИ= Е, Составитель Д.Голубович

Техред 3,Фанта Корректор A. Кравченко

Редактор Б.Федотов

Заказ 4049/40 Тираж 1065 Подписное

ППИИПИ Государс:твенного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раук!окая наб., д. 4 5

Филиал ППГ! Патент, i .Ужгород, ул.Проектная, 4 минанх !е — ны и та эк!е! блока, а входы клю левого элемента и запоминающе — вы читающего блока соединены со входной клеммой дискретиэато а, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повыления точности, помехоустойчивости и устойчивости к возбуждению, в него введены интегратор, управляемый генератор логарифмической функции и блок вычитания, причем к разрядным выходам счетчика импульсов подключен управляемый генератор логарифмической функции, к выходу управляемого делителя напряжения — интегратор, выходы интегратора и запоминающе-вычитакнцего блока соединены с соответствуюя!ими входами блока вычитания, а выходы блока вычитания и управляемого генератора логарифмиче .кой функции соединены со входами блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство CCCÐ ! Р 394800 6 06 G 7)02 06 07 7

2. Авторское свидетельство СССР

9 ?45455, 6 06 6 7/02, 20.03.60.