Способ преобразования кода в постоянныйСигНАл Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КОДА В ПОСТОЯННЫЙ

СИГНАЛ Достигается это тем, что в способ преобразования кода в постоянный сиг нал, оснбванном на преобразовании ко да в широтно-импульсный сигнал и его усреднении после преобразования кода в широтно-импульсный сигнал, перед усреднением осуществляют формирование m последовательностей широтно-им пульсных сигналов и Их суммирование, причем импульсы в каждой из последовательностей сдвинуты на величину относительно импульсов другой последовательности, где Т - период следования импульсов в широтно-импульсной последовательности; m - число импульсных последовательностей. Такой способ преобразования позволяет в m раз увеличить частоту импульсов результирующего широтно-импульсного сигнала и в m раз уменьшить амплитуду импульсов, Усреднение такого сигнала может быть осуществлено фильтром с постоянной времени в т раз меньшей чем у прототипа. На фиг. приведена структурная схема устройства, для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство преобразования кода в постоянный сигнал содержит преобразователь 1 кода в широтно-импульсный сигнал, входы которого X .. ..Х, явля ются входами устройства, а выход сое динен с формирователем 2 сдвинутых широтно-импульсных сигналов. Выходы формирователя 2 соединены с входами сумматора 3 пшротно-импульсных.сигналов, выход которого связан с входо фильтра А (усредняющее устройство), выход которого является выходом устройства. Шина 5 начальной установки устройства и пшна 6 входа образцовой частоты соединены с преобразователем и формирователем 2. Сигналом по шине 5 преобразовател 1 и формирователь 2 устанавливаются исходное состояние. На входы Х...Х, устройства поступает преобразуемый код N. На шину 6 устройства поступаю импульсы образцовой частоты. Преобразователь 1 преобразует код N в ши- ротно-импульсный сигнал, который далее преобразуется формирователем 2 в m сдвинутых широтно-импульсных сигналов. На фиг. 2 представлены времен ные диаграммы работы устройства для случая . Первый широтно-импульсны 1 сигнал (фиг. 2, а) имеет нулевую начальную фазу. Второй широтно-импульсный сигнал (фиг.2,б) сдвинут относительно первого на Т/т, где Т - период следования широтно-импульсного сигнала, пропорциональный максимальному значению преобразуемого кода. И так далее, каждьй последующий широтно-импульсный сигнал (фиг. 2,в,г) сдвинут относительно прёдьщущего на величину, равную Т/т. С выхода формирователя 2т сдвинутые широтно-импульсные сигналы поступают на вхо)а)1 сумматора 3, на выходе которого появляется результирующий сигнал (фиг. 2,д), период следования которого равен Т/т , а амплитуда импульсов в m раз меньше при у1:ловии сохранения равенства среднего за период Т значения напряжения одного широтно-импульсного сигнала и m широтно-импупьсных сигналов. Далее результирующий сигнал усредняется фильтром 4, на выходе которого образуется постоянный сигнал, пропорциональный текущему значению преобразуемого кода N. Математическое описание процесса преобразования можно представить следующим образом. Среднее значение одного широтноимпульсного сигнала равно с. , СЬ) значение эталонного постоянного сигнала. Для двоичного преобразуемого кода „.г M- -l-H-e- -,l...-к.2V..+a„. п-ен + ...-1-С|„.. -1 1 где - п - количество двоичных разрядов преобразуемого кода; разрядные коэффициенты , 1 1одх m -. двоичный логарифм Отсюда следует, что наиболее просая техническая реализация способа озможна при , где Г может приимать значения 0,1,2...., т.е. целоислеиные и нуль. Вьоделив в выражении (4) разряды реобразуемого кода большие и равые (п-1),. формулу (З) можно пред тавить в следуюЕ(ем виде fir(..tVe-,--1 ,) и - Ы/( rbe- Veti - n-. CP jn. tti V ..,.) (5) Как следует из формулы (5) и диarpaMhbi (фиг. 2,д) результирующий сигнал имеет постояннзто (первое слагаемое формулы (З) и импульсную (второе слагаемое) составляющие, причем величина постоянной составляющей определяется значением уменьшенного в m раз эталонного сигнала и значением старших разрядов преобразуемого кора Амплитуда импульсов -импульсной состав ляющей результирующего сигнала определяется значением уменьшенного в m раз эталонного сигнала, длительность импульсов - значением младших разрядов преобразуемого кода, а период следования импульсов уменьшен в m раз. Кроме того, при равенстве нулю раз рядных коэффициентов a,,,..., результирующий сигнал есть импульсный сигнал без постоянной составляющей. При равенстве нулю ар,а,,. . . результирующий сигнал не имеет импуль ной составляющей. Во всех остальных.. случаях,.кроме равенства всех разрядных коэффициентов нулю результирующий сигнал представляет собой импульсный сигнал с постоянной составЬяющей. - Предлагаемый способ преобразования позволяет уменьшить в m раз амплитуд импульсов и увеличить в m раз частот 8 Х следования, в результирующем сигале, следовательно, уменьшить в m раз необходимое значение постоянной ремени фильтра и время преобразования. В приведенном примере (формула 3 при , С 0,001 с, 0,007 с. Таким образом,предлагаемый способ преобразования кода в постоянный сигнал позволяет повысить быстродействие в т раз. Формула изобретения Способ преобразования кода в постоянный сигнал, основанный на преобразовании кода в широтно-импульсный сигнал и его усреднении, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, после преобразования кода в широтно-импульсный сигнал перед усреднением осуществляют формирование m последовательностей широтно-импульсных сигналов и их суммирование, причем импульсы в каждой из m последовательностей сдвинуты на относительно импульсов величину другой последовательности, где Т период следования импульсов в широтноимпульсной последовательности;т чисцо импульсных последовательностей. Источники информации, принятые-во внимание при экспертизе . 1. Налакай В.Г., Крюк И.О., Лукьянов Л.М,, Интегральные схемы АЦП и ЦАП; М. Энергия, 1978, с. 39-43 (прототип).

Фив. /

(Pt/2.E