Дельта-модулятор Советский патент 1981 года по МПК H03K13/22 

(54) ДЕЛЬТА-МОДУЛЯТОР

Настоящее изобретение относится к импульсной технике и предназначено для аналого-дискретного преобразования и сопряжения многоканальных систем связи с частотным и временным уплотнением.

Известен дельта-модулятор, содержащий формирователь разности, нуль-орган, формирователь импульсной последовательности и интегратор 1.

Недостатком этого устройства является его низкая точность при работе с амплитудно-модулированным сигналом, поскольку на вход его необходимо подключать независимый амплитудный детектор, который вносит значительную погрешность.

Известен дельта-модулятор, содержащий источник сигнала, последовательно соединенные формирователь разности, нульорган и формирователь импульсной последовательности, синхронизирующий вход которого соединен с шиной тактового сигнала, а прямой и инверсный выходы соединены с Соответствуюши.ми входаМ|1 амллитудно-импульсного модулятора и блока компандирования, синхронизирующий вход которого соединен с шииой тактового сигнала, а выход - с управляющим входом амплитудно-импульсного модулятора, выход которого через интегратор соединен с первым входом формирователя разности 12J.

Недостатком этого устройства является его низкая точность при работе с амплитудно-модулированным сигналом.

Целью настоящего изобретения является повышение точности при работе с амплитудно-модулированным сигналом.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник сигнала, последовательно соединенные формирователь разности, нуль-орган и формирователь импульсной последовательности, синхронизирующий вход которого соединен с шиной тактового сигнала, а прямой и инверсный выходы соединены с соответствующими входами амплитудно-импульсного модулятора и блока компандирования,синхронизирующий вход которого соединен с шиной тактового сигнала, а выход - с управляющим входом амплитудно-импульсного модулятора, выход которого через интегратор соединен с первым входом формирователя разностм, введены формирователь импульсов, ключ, операционный усилитель, конденсатор и диод, причем первый вход операционного усилителя соединен с источником входного сигнала, а второй соединен со вторым входом формирователя разности, с катодом диода и через параллельно соединенные ключ и конденсатор - с общей шиной, управляющий вход ключа через

формирователь импульсов соединен с инверсным выходом формирователя рьмпульсной последовательности, анод диода подключен к выходу операционного усилИтеля.

На фиг. 1 представлена блок-схема дельта-модулятора; на фиг. 2 представлены временные диаграммы, поясняющие работу дельта-модулятора.

Дельта-модулятор содержит источник 1 сигнала, формирователь 2 разности, нульорган 3, формирователь 4 импульсной последовательности, амплитудно-импульсный модулятор 5, блок 6 компандирования, интегратор 7, ключ 8, формирователь У импульсов, операционный усилитель 10, первый вход которого подключен к источнику 1, диод //и конденсатор 12, причем выход формирователя 2 через нуль-орган 3 соединен со входом формирователя 4, синхронизигрующий вход которого соедмнгн с шиной /I тактового сигнала, а прямой и инверсный выходы соединены с соответствующими входами модулятора 5 и блока 6, синхронизирующий вход которого соединен с шиной 13, а выход - с управляющим входом модулятора 5, выход которого через интегратор 7 соединен с первым входом формирователя 2, второй вход которого соединен со вторым входом усилителя 10, с катодом диода 7/ и через параллельно соединенные конденсатор /2 и ключ 8 - с общей щиной. Анод диода 1J подключен к выходу усилителя JO, управляющий вход ключа 8 через формирователь 9 подключен к инверсному выходу формирователя 4.

Дельта-модулятор работает следующим образом.

Предположим, что в исходном состоянии (/ 0) компенсирующее напряжение на выходе интегратора 7 несколько меньще амплитуды первой полуволны несущей амплитудно-модулированного сигнала Uc (фиг. 2 а). Первая положительная полуволна несущей напряжение /7с проходит через усилитель W, диод //, и ее амплитудное значение запоминается на конденсаторе 12. Поскольку предполагается, что входное сопротивление усилителя 10 и формирователя 2 достаточно высокое, а ключ 8 закрыт и в таком состоянии имеет также достаточно высокое сопротивление, напряжение UK (фиг. 26) на конденсаторе 12 будет сохраняться неизменным до прихода следующей, больщей пп амплитуде, положительной полуволны несущей.

Таким образом, при воздействии возрастающих по амплитуде полуволн несущей напряжение С/к на конденсаторе 12 будет возрастать ступенчато, причем величина каждой ступеньки будет равна разности амплитуд последней и предпоследней полузолн. Если эта разность отрицательна, т. е. амплитуды положительных полуволн убызают, напряжение на конденсаторе 12 остается неизменным и равным амплитудному значению последней наибольщей полуволны несущей. В первых двух тактах работы дельта-модулятора, определяемых тактовыми импульсами напряжения U (фиг. 2 в), напряжение U , (фиг. 26) на конденсаторе 12 и, следовательно, на входе формирователя 2, больше компенсирующего, поступающего с интегратора 7. Поэтому на прямом выходе формирователя 4 за первые два такта формируются два сигнала «I.

Поскольку третья лолуволна по амплитуде незначительно превышает предыдущую, а четвертая - меньще, в третьем

5 такте компенсирующее напряжение будет больще напряжения на конденсаторе 1, и поэтому на выходе формирователя 4 формируется сигнал «О, который после дополнительного формирования в формирователе

9 поступает в виде укороченных импульсов амплитудой (/о (фиг. 2 г) на управляющий вход ключа 8. Последний на короткое время открывается, в результате чего конденсатор 12 разряжается, чтобы зарядиться от

5 очередной меньшей по амплитуде полуволны. Для уменьшения вероятности искажения полуволн, появляющихся в момент сброса конденсатора 12, длительность управляющих импульсов f/o (фиг. 2 г) выбирается существенно меньще периода несущей и вместе с тем такой, чтобы конденсатор успел разрядиться через ключ 8. Таким образом, в предлагаемом устройстве происходит формирование информационной нм5 пульсной последовательности, являющейся эквивалентом амплитудных значений отдельных положительных полуволн несущей амплнтудно-модулированного колебания, огибающая которой УС, (фиг. 2 6) является полезным сигналом.

Формула изобретения

Дельта-модулятор, содержащий источник сигнала, последовательно соединенные формирователь разности, нуль-орган и формирователь импульсной последовательности, синхронизирующий вход которого соединен с щиной тактового сигнала, а прямой и инверсный выходы соединены с соответствующими входами амплитудно-импульсного модулятора и блока компандирования, синхронизирующий вход которого соединен-с щиной тактового сигнала, а выход - с управляющим входом амплитудно-импульсного модулятора, выход которого через интегратор соединен с первым входом формирователя разности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при работе с амплитудно-модулированным сигналом, в него введены формирователь импульсов, ключ, операционный усилитель, конденсатор и диод, причем первый вход операционного усилителя соединен с источником

65 входного сигнала, а второй - со вторым

входом формирователя разности, с катодом диода и через параллельно соединенные ключ и конденсатор - с общей шиной, управляющий вход ключа через формирователь импульсов соединен с инверсным выходом формирователя импульсной последовательности, анод диода подключен к выходу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 ж I