Адаптивный аналого-цифровой преобразователь частотно-модулированных сигналов Советский патент 1974 года по МПК H03K13/20 

(54) АДАПТИВНЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

.причем единичный вход последнего лодключен к выходу первого формирователя импульсо В.

Такое выполнение устройства позволяет автоматически выбирать промежуток времени до следующего отсчета (очередной шаг квантования ПО времени) на основании анализа величины, на которую изменился сигнал за время предыдущего шага квантования ио временя .и тем самым сократить число избыточных отсчетоВ.

На чертеже .представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из формирователя временного интервала 1, входной схемы совпадения 2, накопительного счетчика 3, схем совпадения выдачи кода 4, 5, схем совиадения передачи кода 6, 7, реверсивного счетчика 8, схемы совпадения «единиц 9, схемы совпадения «нулей 10, триггера режима 11, Т|риггера квантования 12, генератора импульсов 13, схемы со1впадения 14 для формирования времени квантования, первого формирователя имиульсов 15, элемента задержки 16, второго формирователя импульсов 17, первой собирательной схемы 18, второй собирательной схемы 19.

Уст|ройство работает следующим образом. каждом цикле преобразования частотномодулированного сигнала x(t) в код, пропорциональный измеряемой величине, иа входную схему совиадения 2 подается стабилизированный ио длительности единичный сигнал от формирователя временного интервала 1. Длительность единичного сигнала , формирователя 1 временного интервала выбирается из рображений надлежащей точности аналогоцифрового преобразования и с учетом неравенства где А - шаг квантования по времени. За время действия единичного сигнала через входную схему совиадения 2 в накопительный счетчик 3 поступают импульсы частотно-модулированного сигнала х(). Их количество, зафиксированное счетчиком к концу интервала А/з. прапорционально измеряемой величине. Число разрядов накопительного счетчика 3 выбирается таким, чтобы при максимальном значении частотно-модулированного сигнала x(t) и заданной длительности единичного сигнала формирователя В|ременного интервала 1 счетчик не переполнялся. Одновременно с этим число-импульсный код с выхода входной схемы совпадения 2 через первую собирательную схему 18 поступает в реверсивный счетчик 8, который находится в режиме вычитания. Так как к моменту начала очередного цикла в реве|рсивном счетнике 8 записан код предыдущей выборки, то из него вычитается код последующей выборки и в реве|рсивном счетчике 8 окажется записанным код разности двух соседних выборок.

В случае, если последующая выборка оказалась больше предыдущей, в момент, когда в процессе вычитания все триггеры реверсивного счетчика 8 перейдут в нулевое состояние,

на выходе схемы совпадения «нулей 10 появится единичный сигнал, переводяндий тригreip режима 11 в нулевое состояние. За счет этого реверсивный счетч ик 8 перейдет к суммированию и по окончанию формирования в накопительном счетчике 3 кода очередной выборки в реверсивном счетчике 8 окажется записанным код модуля разности двух соседних выборок.

В момент окончания действия единичного сигнала на выходе формирователя 1 временного интервала формирователь 17 импульсав формирует короткий импульс, который поступает на схемы совпадения 4, 5 выдачи кода для вывода кода из накопительного счетчика 3, а также через вторую собирательную схему 19 переводит триггер режима 11 в нулевое состояние (режим суммирования). Кроме того, триггер квантования 12 переводится в единичное состояние и подает единичный разрешающий сигнал на один из входов схемы совпадения 14, через которую реверсивный счетчик 8 начинает заполняться от генератора импульсов 13.

При полном заполнении реверсивного счетчика 8 на выходах всех его разрядов появляются «единицы и формируется единичный сигнал на выходе схемы совпадения «единиц 9, который переводит триггер квантования 12 в нулевое состояние. При этом формирователь импульсов 15 формирует короткий импульс на задний фронт единичного сигнала с единичного выхода триггера квантования 12, который переводит триггер режима 11 в единичное состояние (режим вычитания), поступает на входы схем совпадения передачи кода 6, 7 для Передачи кода предыдущей выборки из накопителыного счетчика 3 в реверсивный счетчик 8, а также че|рез элемент задержки 16 поступает на вход формирователя временного интервала 1 и на вход сброса накопительного счетчика 3. Начинается следующий цикл преобпазования.

Промежуток времени до полного заполнения реверсивного счетчика 8 зависит от частоты генератора импульсов 13, емкости счетчика и кода модуля разности двух соседних выборок. Увеличение кода модуля разности двух соседних выборок автоматически приводит к сокращению промежутка времени до полного заполнения реве|рсивного счетчика 8, а значит и к уменьшению шага квантования по времени и наоборот.

Емкость реверсивного счетчика 8 должна быть не меньше емкости накопительного счетчика 3. Частота генератора импульсов 13 выбирается такой, чтобы погрешность аппроксимации при восстановлении функции x(t) не превышала заданной величины.

Предмет изобретения

Адаптивный аналого-цифровой преобразователь частотно-модулированных сигналов, содержащий формирователь временного интервала, соединенный с входной схемой совпадения, включенной на входе накопительного счетчика, выходы разрядов которого соединены с входами схем Совпадения выдачи кода, генератор и.м:;ульсов, триггеры, схемы совпадения, Собирательные Схемы и формирователи им пульсов, отличающийся тем, что, -с целью обеспечения зависимости времени квантования от скорости изменения квантуемого сигнала, в него введен реверсивный счетчик с триггером режима, причем счетный вход реве1рсивного Счетчика через первую собирательпую схему подключен к выходам входной схемы совладения и схемы совиадения для формирования времени квантования, входы которой соединены с выходом генератора импульсов и с единичным выходом триггера К1вантованрия, подключенньгм также через первый формирователь импульсов и элемент заде1ржки ко входу формирователя временного интервала, выход которого через втррой формирователь импульсов соединен со вторыми

входами схем совпадения выдачи кода, С единичным входом триггера квантования и первым (ВХОДОМ второй собирательной схемы, выходы разрядов накопительного счетчика через схемы совиадения .передачи кода соединены

со входами разрядов реве1рсивного счетчика, выходы разрядов которого через схему совпадения «единиц подключены к нулевому входу триггера квантования, а через схему совпадения «нулей - ко второму входу второй

собирательной схемы, выход которой соединен с нулевым ВХОДОМ триггера режима, причем единичный вход последнего подключен к выходу первого фО|рмирователя импульсов.