Устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности Советский патент 1984 года по МПК H03K11/00 

2. Устройство попЛгОтличающееся тем, что в него введен дополнительный цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к дополнительному

управляющему входу регулируемого источника тока, а вход объединен с цифровым входом перемножающего цифроаналогового преобразователя .

1. УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИИ в МОДУЛЯЦИЮ по ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержащее последовательно соединенные регулируемый источник тока и первый ключ, управляющий вход которогосоединен с выходом стробируемого преобразователя код-длительность, а выход подключен к нагрузке, при этом управляющий вход стробируемого dxoi catfloSopy/eufe fajpfiet преобразователя код-длительность является входом стробирующих импульсов, отличающееся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, в него введены последовательно соединенные источник стабилизированного напряжения, второй ключ и компаратор, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого источника тока, между выходом первого ключа и вторым входом компаратора введен перемножающий цифроаналоговый преобразователь, при этом управляющий вход второго ключа соединен с выходом стробируемого преобразователя код-длительность, сигнальный вход стробируемого преобразователя код-дли(П тельность является входом п-k разрядов входного цифрового сигнала h-разрядного параллельного кода, , а цифровой вход перемножающего цифроаналоговего преобразователя является входом k разрядов входного цифрового сигнала п -разрядного параллельного кода. эо о

t

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для преобразования одного вида модуляции сигнала в другой с одновременным усилением сигнала, например, в устройствах для обработки электрических сигналов.

Известно устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности, содержащее несколько источников мощности, имеющих различный вес, причем, значения их напряжений- соответствуют разрядам входного сигнала с импульсно-кодовой модуляцией, а также группу переключающих устройств, уп|Ьавляемых входным сигналом и осуществляющих соединение источников мощности для подачи опорного напряжения в соответствии с входным сигналом с импульсно-кодовой модуляцией, аналого-цифровой преобразователь, включенный в цепь обратной связи, с выхода которого преобразованный сигнал поступает на один из входов блока вычитания, на другой вход которого поступает сигнал с входа устройства преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности. В блоке вычитания образуется сигнал ошибки, вследствие которой происходит дополнительное замыкание или размыкание переключающих устройств, и с его помощью производится коррекция выходного сигнала l .

Однако в устройстве преобразования импульсно-кодовой модуляции в мдуляцию по длительности велика разрядность аналого-цифрового преобразвателя, что в сочетании с наличием нескольких источников мощности и переключающих устройств приводит к его повышенной сложности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности, содержащее последовательно соединенные регулируемый источник тока и первый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом стробируемого преобразователя код-длительность, а выход подключен к нагрузке, при этом управляющий вход стробируемого преобразователя код-длительность является входом стробирующих импульсов, длительность импульса на выходе прямопропорциональна величине отсчета на входе в цифровом параллельном коде, при этом максимально возможная длительность импульса определяется периодом стробирования, а максимальная длительность определяется количеством разрядов 2j.

Однако сигнал на выходе устройства преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности имеет относительно большие нелинейные искажения, обусловленные неидеальностью нагрузки и первого ключа (нагрузка не является чисто активной, что приводит к искажению формы импульса, а первый ключ не может идеально передать фронты импульсов, что вносит погрешность в длительность), в результате чего в спектре выходного сигнала имеется большой уровень побочных спектральных составляющих.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений.

Для достижения поставленной цели в устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности, содержащее последовательно соединенные регулируемый источник тока и первый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом стробируемого преобразователя код-длительность, а выход подключен к нагрузке, при этом управляющий вход стробируемого преобразователя код-длительность являетс входом стробирующих импульсов, введены последовательно соединенные источник стабилизированного напряжени второй ключ и компаратор, выход которого соединен с управляющим входом регулируемогоисточника тока, между выходом первого ключа и вторым входом компаратора введен перемножающий цифроаналоговый преобразователь, при этом управляющий вход второго ключа соединен с выходом стробируемого преобразователя коддлительность, сигнальный, вход стробируемого преобразователя код-длительность является входом-ц -k разрядов входного цифрового сигнала

-разрядного параллельного кода, где « п , а цифровой, вход перемножающего цифроаналогового преобразователя является входом k разрядов входного цифрового сигнала и-разрядного параллельного кода, а также в него введен дополнительный цифроаналоговой преобразователь, выход которого подключен к дополнительному управляющему входу регулируемого источника тока, а вход объединен с цифровым входом перемножающего цифроаналогового преобразователя.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства преобразования импульснокодовой модуляции в модуляцию по длительности.

Устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности содержит стробируемый преобразователь код-длительность 1, первый ключ 2, второй ключ 3, регулируемый источник 4 тока, нагрузку 5, перемножающий цифро-, аналоговый преобразователь (ЦАП) 6, источник 7 стабилизированного напряжения, компаратор 8, дополнительный цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9.

Компаратор 8 может быть выполнен в видеусилителя или сумматора, один из входов которого подключен к выходу делителя, а другой - к выходу усилителя-ограничителя. Регулируемый источник 4 тока может быть выполнен в виде источника постоянного тока и регулируемого электронного сопротивления, к управляющему входу которого подключен сумматор. Входы сумматора являются входами регулируемого источника 4 тока.

Устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности работает следующим образом.

При поступлении на сигнальный вход стробируемого преобразователя код-длительность 1 п-k разрядов входного цифрового сигнала П-разрядного параллельного кода, а на управляющий вход - стробирующего импульса, на выходе преобразователя код длительность формируется импульс, длительность которого прямо пропорциональна величине поступившей информации.

Этот импульс поступает на управляющий вход первого ключа 2, который подключает регулируемый источник 4 тока к нагрузке 5. Тот же импульс поступает на аналоговый вход перемножающего цифроаналогового преобразователя 6, на цифровой вход которого поступает К разрядов входного цифрового сигнала разрядного параллельного кода.

ЦАП 6 осуществляет ослабление сигнала в соответствии с информацией на его цифровом входе. Ослабленный сигнал поступает на второй вход компаратора 8, на первый вход которого через второй ключ 3, также управляемый импульсом с выхода стробируемо го преобразователя коддлительность 1, поступает импульс стабилизированного напряжения такой же длительности от источника 7 стабилизированного напряжения. Если эти напряжения не равны, то на выходе компаратора 8 появится разностное напряжение, которое, воздействуя на регулируемый источник 4 тока, изменит напряжение на нагрузке 5 .

в Итоге установится динамическое равновесие, при этом уровень ,

напряжения на нагрузке 5 при открытом первом ключе 2 соответствует информации разрядов входного цифрового сигнала М-разрядного параллельного кода .на цифровом входе ЦАП б, а длительность импульса на нагрузке 5 соответствует информации п -k разрядов входного цифрового сигнала п разрядного параллельного кода на сигнальном входе преобразователя коддлительность, следовательно обеспечивается п разрядное преобразова- . ние сигнала на нагрузке..

За счет маломощности второго

ключа 3 требования к нему значительно облегчены. При этом, так как в устройстве преобразования импульсно-кодовой 5дyляции в модуляцию по длительности используется

код с плавающей запятой (линейная часть п-k разрядов, а k разрядов определяют их вес, т.е. место запятой). , разрядность ЦАП 6 значительно меньше разрядности устройства преобразования импульснокодовой модуляции в модуляцию по длительности, что позволяет повысить его разрядность даже при использовании простогоотносительно

малоразрядного стробируемого преобразователя код-длительность 1, что приведет к уменьшению нелинейных искажений при повышении уровня выходного сигнала.

- При наличии дополнительного ЦАП 9 в регулируемом источнике 4 тока будет предварительно устанавливаться за счет воздействия сигнала с выхода дополнительного

ЦАП 9 нужная область рабочей характеристики, определяя в первом . приближении нужный уровень напряжения на нагрузке 5. При этом петля отрицательной обратной связи - ЦАП б

компаратор 8 с источником 7 стабиS1078607в

|Лнэироаанного напряжения и ято- уменьшится уровень побочных спектрым ключом 3, регулируе в:1й нсточ- ральных состааляющнх. ник 4 тока буду работать а малом Таким образом предлагаемое диапазоне изменений уровней. Это устройство преобразования импульсприводит к повышению быстродейст-, но-кодовой модуляции в модуляцию

ВИЯ, а следовательно, к снижению по длительности позволяет эначиискажений импульса:напряжения в тельно понизить нелинейные искаженагрузке 5 и соответственно еще ния в выходном сигнале.