Способ преобразования кода в постоянный сигнал Советский патент 1983 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к технике преобразования цифрювых величин в аналоговые и может быть использовано при создании высокоточных аналого-цифровых преобразователей, цифровых приборов и систем. Известен способ преобразования ко да в постоянный сигнал, основанный на преобразовании кода в широтно-импульсный сигнал и его усреднении, в котором после преобразования в широт но-импульсный сигнал перед усреднением осуществляют формирование m последовательностей широтно-импульсных сигналов и их суммирование, примем и пульсы в каждой из последовательностей сдвинуты на величину-, относительно импульсов другой последовательности, где Т - период следования импульсов в широтно-импульсной последовательности, т - число импульсных последовательностей .I. Недостатком данного способа является наличие динамической погрешности преобразования, которая обусловлена наличием переходного процесса на первом периоде Т формирования m г1оследовательностей широтно-импульсных сигналов (ШИС), так как на данном интервале последовательности ШИС появляются со сдвигом на Т/т, поэтому суммарный сигнал на первом интервале Т будет ступенчато-нарастающим и только с начала второго интервала и далее суммарный сигнал будет иметь установившееся значение. Динамическая погрешность от переходного процесса (f будет иметь максимальное значение при Т t 7 (f ) где t - длительность импульса последовательностей ШИС. При заданном времени преобразования максимальная динамическая погрешность от переходного процесса(fi будет в m раз больше устанопЛЙше гося процесса. Целью изобретения является уменьшение динамической погрешности преобразования. Указанная цель достигается тем, что согласно способу преобразования кода в постоянный сигнал, основанному на преобразовании кода в широтно импульсный сигнал и его усреднении, в котором после преобразования кода в ШИС перед усреднением осуществляют формирование m последовательностей ШИС и их суммирование, причем импульсы в каждой из последовательностей сдвинуты на величину Т Иотносительно импульсов другой последовательности, в течение первого периоДг следования первойширотно-импульсной последовательности с момента его начал одновременно формируют т-1 дополнител ных импульсных сигналов и суммируют MX с сигналами соответствующих импульсных последовательностей, при этом длительность каждого из дополнительных ШИС равна разности между длительностью импульса широтно-им.пульсной последовательности и длительностью дополняющей величину сдви га данной широтно-импульсной после-, довательности до величины Т, На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего данный способ преобразования кода в постоянный сигнал; на фиг. 2 - временные диаграммы устройства при . Устройство преобразования кода в постоянный сигнал (фиг. 1) содержит генератор импульсов 1, преобразователь кода в ШИС 2, формирователь m сдвинутых ШИС 3 формирователь дополнительных импульсов 4, ло гический сумматор 5, блок стабилиза ции амплитуды импульсов 6, аналоговый сумматор 7 фильтр 8 и имеет входы 9 преобразуемого кода, вход 1 пуска, выход 11. Выход генератора t соединен с входами синхронизации пр образователя 2 и формирователей 3 и 4. Входы 9 устройства связаны с вхо дами преобразователя 2 и формирователя А, а вход Ю спуска устройства соединен со входами начальной ус тановки преобразователя 2 и формиро вателей 3 и , Выход преобразователя 2 соединен со входом формировате ля 3 m выходов которого, а также m выходов формирователя 4 подключены ко входам логического сумматора m выходов которого соединены с m входами блока стабилизации 6, m выходов которого соединены с входами аналогового сумматора 7, вЫход которого соединен со входом фильтра 8, выход которого является выходом 11 устройства. Устройство работает ««следующим образом. По сигналу Пуск, поступающему извне на вход 10 преобразователь 2 совместно с формирователем 3 начинают формиррвать к прслёдовательносТей ШИС, сдвинутых на Т/т Одновре HieHHO, по этому нее сигналу форми роват ель на айаяиза прербраэуемого кода N у выр&баты вает импульсов различной дпйтельнрсти. SiaTeM импу)1ьсные сигнаш с выходов обоих формирователей поканально суммируются в логическом сумматоре 5. Восстановленные образом на первом интервале Т последовательности ШС подвергаются стабилизации амплитуды импупьсов в блоке стабилизации 6, с выхода котррогр далее npCTyrJiawT на аналоговый сумматор 7, вь1ХОДной сигнал которого усредняется фильтром 8, с выхода которого сигнал поступает на выход устройства П. На любом интервале Т (см. фиг. 2, а,б,в,г) установившегося процесса для любой последовательности, где J t-,2,... ,Virv длительность импульса, примыкающего к началу периода Т равна ,4bi), riS - фазовый сдвиг j-й по- следовательноети относительно первой (j 1), имеющей нулевую фазу. Поэтому для устранения переходного процесса следует к каждой последовательности ШИС на первом ин-. тервале Т добавить импульсный сигнал заданной длительности, определяемой для соответствующей последовательности формулой (1 ). Причем начало всех добавляемых импульсов совмещают с началом формирования последовательностей. К последовательностям, для которых tft,- $0, импульсный сигнал не добавляется, причем -fcg всегда 0. Так как .. где 0,1,...,(т-1), i - целая часть от деления ty на Т/т, т.е.

, i,j--t,.I;-i:i-mHf-f.

Соотношение j m - i+1 указывает номер последовательности, начиная с KOTCtpoi и к следующим необходимо добавлять импульсные сигналы (анализ указанного соотношения в устройстве осуществляется формирователем i) .

На временных диаграммах (фиг. 2) цифры 1у 2 3 (фиг. 2 а,6,в,г) указыв:ают порядковый номер последова.тельности ШИС. Здесь же показан сигнал на выходе аналогового сумматоpa(Ucp) а заштрихованные импульсы добавляемые импульсные сигналы.

HafKjWMep, при T7-fc,7 j-T фиг. ) в МОМЕНТ: .начала формирования последовательностей формирователь k вырабатывает 3 импульсных сигнала, имею щих длительности импульсов, соотве:тственнЬ ,-fc у,, ., и которые в логическом блоке добавляются, соответственно, ко второй,третьего и четвертой последовательНОСТЯМ ШС. .

J При I Т J (фиг. 2, б), добавляется два импульсных сигнала а при Y Х. ТГ - один. Если же 70 (фиг. 2, г), формирователь А не вырабатывает добавляемые им пульсы.

Таким образом, устранение переходного процесса на первом интервале Т

от момента начала формирования последовательностей ШИС позволяет исключит динамическую погрешность от переходного процесса, а результате чего в предлагаемом способе динамическая погрешность преобразования при заданном времени преобразования, отсчитываемом от момента начала преобразования, в Ш раз меньше указанной погрешности способа-прототипа.

Формула изобретения

Способ преобразования кода в постоянный сигнал по авт.св. 1Г 836791, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамической .погрешности преобразования, в течение , первого периода следования первой широтно-импульсной последовательности С момента его начала одновременно формируют т-1 дополнительных широтно-импульсных сигналов и суммируют их с сигналами соответствующих широтно-импульсных последовательностей, при этом длительность каждого из дополнительных широтно-импульсных сигналов равна разности -между длительностью импульса широтно-импульсной последовательности и длительностью дополняющей величину сдвига данной широтноймпульс1ЧОй последовательности до величины Т.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе , 1. Авторское свидетельство СССР Н 836791, кл. Н 03 К 13/02, 1979

Lk

.

(/cp

1