Растровый интерполятор Советский патент 1991 года по МПК H03M1/24 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления, для автоматического ввода информации в цифровую вычислительную машину.

Целью изобретения является повышение точности за счет исключения блоков, вносящих погрешность в работу устройства.

На чертеже изображена структурная схема растрового интерполятора.

Растровый интерполятор содержит источник 1 света, одноканальный растровый модулятор 2, фотоприемник 3, усилитель 4, сумматор 5, нуль-орган 6, формирователь 7 импульсов, полосовой фильтр 8, генератор 9 несущей частоты и источник 10 постоянного напряжения.

Интерполятор работает следующим образом

Постоянный световой поток Фв от источника 1 света поступает на одноканальный модулятор 2, где модулируется по периодическому закону в функции перемещения х. Характеристика прозрачности модулятора 2 определяется выражением

2

S S0 (1 + m, - х),

(1)

учетом выражений (1)-(4) )СГ

- 27 тх S0. Кц. Ксрп.Р0 g-CO-U.

т

(8)

Формирователь 7 выдает прямоугольные импульсы с выходным напряжением, равным

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления для автоматического ввода информации в цифровую вычислительную машину. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения блоков, вносящих 2 погрешность в работу устройства. Поставленная цель достигается тем, что в растровый интерполятор, содержащий источник 1 света, одноканаль- ный растровый модулятор 2S фотоприемник 3, усилитель 4, сумматор 5, нуль- орган 6, формирователь 7 импульсов, полосовой фильтр 8 и генератор 9 несущей частоты, введен источник 10 постоянного напряжения. Введение источника 10 постоянного напряжения позволило существенно упростить схему растрового интерполятора, исключив п-1 нуль-органов и формирователь импульсов, а также фа орасщепитель, являющиеся основными источниками погрешностей. Таким образом, указанная цель достигается меньшим числом элементов, что ведет к упрощению схемы и тем самым к повышению точности ее работы, т.к. сокращается количество первичных погрешностей, связанных с нестабильностью параметров отдельных элементов схемы.Ч ил.

где S , in , - средняя составляющая,

прозрачности и глубина модуляции,

g- шаг растра.

Световой поток на выходе однока- нального растрового модулятора 2,преобразуется с помощью фотоприемника 3 в пропорциональное напряжение согласно формуле

VS.P0;

(2)

которое усиливается усилителем 4 согласно выражению

Uty 1

(3)

где К п - коэффициент преобразования

фотоприемника 3, К и - коэффициент усиления усилит еля 4.

Напряжение с выхода усилителя 4 подается на первый вход сумматора 5, на второй вход которого подается отрицательное постоянное напряжение -U0 равное U0 К,Я-Р08О.

Напряжение с выхода сумматора 5, равное

UCy Uu,- U0} (4) подается на первый вход нуль-органа 6, на второй вход которого подается напряжение с выхода генератора 9 несущей частоты, равное

UH4 UmsinGOt ;

(5)

где U , СО - амплитуда и частота напряжения генератора 9. В момент tH равенства напряжения Uгц мгновенному значению напряжения ицч, определяемый из уравнения

исц инч

(6)

нуль-орган 6 выдает импульс.

Из выражений (5) и (6) вытекает, 55 что

1

. и

--arceui- ,

(7)

иов ит при сн t сч + 2 )

О при t с. t, 27

(9)

+

0

5

0

5

0

Разлагая в ряд Фурье, получают од

UOB Т1 + 2L si kuHt-tJ.OO)

ки

Полосовой фильтр 8 выделяет в этом сигнале первую гармонику и отсеивает постоянную составляющую из всех гармоник с номерами k 2 согласно выражению

() -VJon

где коэффициент преобразования

полосового фильтра 8, Ci (ф начальная фаза напряжения

на выходе фильтра 8. Из уравнения (11) видно, что фаза выходного напряжения полосового фильтра 8 линейно зависит от tH, a следовательно, с учетом выражения (8), определяется выражением

CJJg , цх (ХпсрЛ /g um

и, как следует из уравнений (12), также линейно зависит от х.

Таким образом, фаза выходного сигнала растрового интерполятора изменяется пропорционально входному перемещению х

45 Формула изобретения

0

5

Растровый интерполятор, содержащий источник света, оптически связанный с входом одноканального растрового модулятора, выход которого через фотоприемник соединен с входом усилителя, сумматор, генератор несущей частоты, нуль-орган, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, полосовой фильтр, выход которого является выходом растрового интерполятора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интерполятора в

него введен источник постоянного напряжения, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу усилителя, а выход соединен с первым

н си16443796

входом нуль-органа, второй вход которого подключен к выходу генератора несущей частоты, выход формирователя импульсов соединен со в«одом полосового фильтра.