Дельта-модулятор Советский патент 1982 года по МПК H03K13/22 

(54) д ЕЛЬТА-МОДУЛЯТОР

I

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено дпя импульсзяой модуляции передаваемой информации.

Известен дёльта-модупяггор, содержащий компаратор, триггер, И1ггегратор 1.

Недостатком устройства является узкий динамический диапазон.

Известен дельта-модулятор, содержащий компаратор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, Вд(рой вход соединен через интегратор с ьыходом преофазователя полярности, ai выход подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен (2 тактовым входом регистра сдвига и с шиной тактового сигнала, а выход подключен к шине выходного сигнала и к информационному входу регистра сдвига, и версные выходы которого подключены ко входам первогч) элемента И, а прямые выходы подключены ко входам второго элемента И, выходы первогю и второго элементов И соединены со входами элемента компарации, элемента ИЛИ и уп-

равпяющими входами амплитудно-импульсного MoziynHTopa, выход которого подключен ко входу преобразователя полярности, управляющий вход которого соединен с выходом элемента компенсатш, выход элемента ИЛИ соединен со входом слогового интегратора 2.

Недостатком известного устройства является узкий динамичеркий диапазон.

Цель изофетения - расширение дива

10 мического диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее, компаратор, первый екод которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход соединен

t5 через интегратор с выходом преобразователя полярности, а выход подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен с тактовым входом рвгистра сдвига и с шиной тактового сигна20ла, а выход подключен к шине выходного сигнала и к информационному входу регистра сдвига, инверсные вьгходы которого подключены ко входам первого элемента И, а прямые выходы подключены ко входам второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены со входами элемента компенсации, элемента ИЛИ и управляющими входами амплитудно-импульсного модулятора, выход которого подключен ко входу преобразователя полярности, управляющий вход которого соединен с выходом элемента компенсашш, выход элемента ИЛИ соединен со входом слоговогю интегратора, введены вычитатель, усилитель, два исто чника смещения, вьшрямитель, пороговый элемент и фильтр, причем вьпСбд интегратора через послеаовагельно соединенные вьшрямитель и фильтр подключен к перво му ВХОДУ порогового элемента, второй вход которого подключен к выходу первого источника смещения, а выход подключен к регулирующему входу усилителя, вы ход KioToporo подключен ко входу амплитудно-импульсного модулятора а вход подключен к выходу вычитателя, первый мсод которого соединен с выходом слого- вого интегратора, а второй вход подключен к выходу второго источника смещения На чертеже представлена Охок-схема дельта-модулятора. Дельта-модулятор содержит компаратор 1, первый вход которого соединен с шиной 2 входного сигнала, второй вход соединен через интегратор 3 с выходом щэеобразовагеля 4 полярности, а выход подключен к первому входу триггера 5, второй вход которого соединен с тактовым входом регистра б сдвига и с шиной 7 тактового сигнала, выход подзключен к шине 8 выходного сшгнала и к информационному входу. регистра 6, инверсные вы ходы KOToppjro подключены ко входам элемента 9 И, а прямые выходы подключены ко входам элемента 10 И, выходы элемен тов 9 и 10 соединены со входами элемента 11 компенсации, элемента 12 ИЛИ и управляющими входами амшгатудно-импульсного модулятора 13, выход которого подкшочен ко входу преобразователя 4 по лярности, управляющий вход которого соединен с выходом элемента 11, выход ин гегратфа 3 через последовательно-соединенные выпрямитель 14 к 4®пьтр 15 соединен с первым входом порогового элемента 16, второй вход которого подключен к выходу источника 17 смещения, а выход подключен к регулируюцему входу усилителя 18, выход которого подключен ко входу модулятора 13, а вхоп покключен к выходу вычитателя 19, первый вход которого соединен через слоговый интег ратор 20 с выходом элемента 12, а второй вход подключен к выходу источника 21 смещения. Дельта-модулятор работает следующим офазом. При поступлении входного сигнала U (t ) на шину 2, например, гармонического, на компараторе 1 происходит сравнение в течение тактового интервала входного сигнала U ( t) с алроксимирующим напряжением U ( t), поступающим с интегратора 3. В зависимости от знака разности сигнала tu (t )-U(t) на входе компаратора 1, получаем либо единичное, либо нулевое значение сигнала на его выходе, поступающее на вход триггера 5. В триггере производится запись логических значений выходных Сигналов компаратора 1 и хранение их в течение Такта стробирукяцих импульсов, поступающих на щину 7 с частотой с в результате чего формируется выходной сигнал /Y (t ). При дельта модуляции (дм) с ростом входного сигнала и (t ) увеличивается число символов в единичных и нулевьсг пачках выходного сигнала (t ), что позволяет сформировать сипнал управления шагом квантования V , пропорциональный уровню вхооного сигнаrta и {t ), непосредсугвенно из выходного сигнала ДМ сигнала Y ( t ). Для этой цели используются регистр 6 сдвига элементы 9-12 и слоговый Интегратор 20. При увеличения уровня входного напряжения и ( ) будет расти число единичных импутаьсов в сишалах б (t) , § (t ), фсфмируемых jia выходах элементов 10 и 9 соответственно и, следовательно, в сигнале Ц (t ) на выходе элемента 12, Увеличение плотности едшпш в выходном сир нале Ч ( t ) приводит к росту напряжения V на выходе слогового интегратора 20, Это напряжение подается через усилитель 18 на вход модулятора 13, причем коэффициент усиления усилителя 18 регулируется напряжением, поступанлцим с выхоца элемента 16. Сигнал для формирования управлякяце- . го напряжения поступает с выхода интегратора 3, вьшрямляется, 4яи1ьтруется, проходит через пороговый элемент 16. Подача в предлагаемом устройстве на амплитудно-импульсный модулятор сигнала, регулируемого по амплитуде, позволяет значительно расширить динамический диапазон делЬта-модулятора. Формула изобретеввя Депьта-модулятор, V со паратор, первый вход которого соеднвев с шиной вхо/шого свгнада, второй од соединен через интегратор с выходом ) преофаж вателв полярности, а под. ключен к входу триггера, второй вход которого соединен с тактовым восо- дом регистра:сдвига и с шиной тактового сигнала, а выход подключен к швве ВЫХОДНОГО сигаала и к шИ Р и яному входу регистра сдвига, инверсные ввосоды которого подключены к входам лер|вого элемента И, а прямые выходы людключены к вхоцам второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соецннены с вхоаами элемента компенсации эле мента ИЛИ и управляющими входами амплитуано-импульского мооулятора, выход Которого пооКлючен к вхооу преобразователя полярности, у1фавл51юший вхоа которого соединен с выходом элемента компен садии,выход элеменга ИЛИ соединен с восо дом слогового интегратс а,о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, в него введены вьь читатель, усшгагеяь, два источника см шення, Ейьшрямитепь, фильтр и пороговый элемевт, причем выход интегратсфа через последовательно соединенные выпрямвтеяь и фшштр подключен к первому вхоюг поре гового элемедгга, второй вход кУсораго подключен к выходу пе{жого ясточанка смешения а выход подкточён к регул руюшему вкоду усилителя, выход кото$и го подключей к Bocoiiy амВ1гатудш -им11уякг сного модулятора, а вход подключен к выходу вычитателя, первый вход которсяю соединен с выходсяд слогового интеграто-; ра, а второй вход подключен к Выходу. второго источника смещения. Источники информации, пришггые во внимание при экспертизе 1.тендеров Р. Н., Штейн В. М. Статистические х актеристики телефонных каналов с дельта-модуляцией и компандированием.-Электрос зь, 1974, ) 12, с. 15-21. 2.Авторское свидетельсггво СССР по заявке № 2645208, 23.Oi;;79.