Устройство для моделирования квантователя по уровню Советский патент 1981 года по МПК G06G7/48 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КВАНТОВАТЕЛЯ ПО УРОВНЮ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования цифровых систем или устройств специального назначения. Известно устройство для моделирования квантователя по уровню,содержа щее суммирующий усилитель, компарато и интегратор 1. Недостатком устройства является то, что в нем последовательность выборки и запоминания определяется стробирую|дими сигналами, при этом уровни квантованного по времени сигнала непостоянны. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее блок сравнения, компаратор с зоной нечувствительности, цепь положительной обратной связи, интегратор и цепь общей обратной связи. Устройство обеспечивает квантование с постоянным уровнем непрерывного входного сигнала 2 Недостаток указанного устройства невозможность изменения величины уровня квантования без остановки решения задачи и подстройки нескольких параметров. Это особенио сказывается при моделировании на базе аналоговых усилителей цифровых систем с переменными параметрами, например аналогоцифровых преобразователей с переменным коэффициентом преобразования. Цель изобретения - повышение точности моделирования и обеспечение регулирования величины уровня квантования бе остановки решения задачи и без дополнительной подстройки параметров устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее . блок сравнения, первый вход которого яв ляется входом устройства, второй вход блока сравнения подключен к выходу интегратора, являющемуся выходом устройства, компаратор, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, выход компаратора подключен ко входу ннтегратора, введен блок перемножения, первый вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход которого подключен ко второму входу блока перемножения и является входом згшания уровия квантования устройства, выход блока передиожения соединен с третьим входом . блока сравнения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для моделирования квантователя по уровню.

Устройство состоит из блока 1 сравнения, компаратора 2, (с зоной нечувствительности), цепи 3 местной положительной обратной связи, интегратора 4, цепи 5 общей отрицательной обратной связи, а также блока б перемножения.

Входное напряжение U поступает Hia один из входов блока 1 сравнения, к другим входам которого подключены выход цепи 3 и выход цепи 5. Выход блока 1 через компаратор 2 подключен ко входу блока 6 перемножения.Напряжение УЗ уровня квантования подведенЬ на второй регулирующий вход блока б, подключенный ко входу регулировки зоны нечувствительности компаратора 2. Вход цепи 5 подключен к выходу интегратора 4, а вход цепи 3 - к выходу блока б. Вход интегратора 4 подключен к выходу компаратора 2. Выходное квантованное по уровню напряжени и поступает с. выхода интегратора 4.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают требуемое значение напряжения U уровня квантования.При этом зона нечувствительности компаратора 2 равна напряжению U,а коэффициент усиления цепи 3 местной положительной обратной связи пропорциона лен напряжению Uj. При этом компаратор 2, охваченный цепью 3,образует модель релейной характеристики с зоной нечувствительности и петлями гистерезиса так, что высота и ширина петель гистерезиса всегда равны напряжению и

При увеличении входного напряжения и до величины, превышающей величину напряжения U, с выходу компаратора 2 поступает сигнал на вход интегратора 4. Интегратор 4 начинает интегрировать, и в момент, когда выходное напряжение Ua. достигает

уровня и, благодаря обратным связям по цепи 5 и цепи 3 блок 1 сравнения возвращает компаратор 2 в исходное состояние. Интегратор 4 переходит в режим хранения дискретного уровня.

Дальнейшее изменение входного напряжения и на величину Uj уровня квантования вызывает переход устройства на новый дискретный уровень.Время такого перехода, как правило, не превышает сотых долей секунды.

Изменение напряжения U обеспечивает регулировку величины уровНя квантования.

Предлагаемое .устройство по сравнению с известным отличается более высокой точностью моделирования.

Формула изобретения

Устройство для моделирования квантователя по уровню, содержащее блок сравнения, первыйвход которого является входом устройства, второй вход блока сравнения подключен к выходу интегратора, являющемуся выходом устройства, компаратор, первый

вход которого соединен с выходом блока сравнения, выход компаратора подключен ко входу интегратора, о тличающееся тем, что, с Целью повышения точности, в устройство дополнительно введен блок перемножен1 я, первый вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход которого подключен ко второму входу блока перемножения и является входом задания уровня квантования устройства, выход блока перемножения соединен с третьим входом блока сравнения

Источники информации, принятые во внимание при Экспертизе

2. Архангельский Е.А. и др. Моделирование на аналоговых вычислительных машинах. Л., Энергия, 1972, с. 180 (прототип).