Устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности

 

1. УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИИ в МОДУЛЯЦИЮ по ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержащее последовательно соединенные регулируемый источник тока и первый ключ, управляющий вход которогосоединен с выходом стробируемого преобразователя код-длительность, а выход подключен к нагрузке, при этом управляющий вход стробируемого dxoi catfloSopy/eufe fajpfiet преобразователя код-длительность является входом стробирующих импульсов , отличающееся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, в него введены последовательно соединенные источник стабилизированного напряжения, второй ключ и компаратор, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого источника тока, между выходом первого ключа и вторым входом компаратора введен перемножающий цифроаналоговый преобразователь , при этом управляющий вход второго ключа соединен с выходом стробируемого преобразователя код-длительность , сигнальный вход стробируемого преобразователя код-дли (П тельность является входом п-k разрядов входного цифрового сигнала h-разрядного параллельного кода, , а цифровой вход перемножающего цифроаналоговего преобразователя является входом k разрядов входного цифрового сигнала п -разрядного параллельного кода. эо о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю (11), 3(50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3588603/18-09 (22) 19. 05.83 (46) 07.03.84. Бюл. М 9 (72) М.У.Банк, A.Н.Ерганжиев, Б.A.Ïåéçíåð, Б.И.Шехтман и В.M.Колесников (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приема и акустики им. A.Ñ.Ïîïîâà (53) 621.376.54(088.8) (56) 1. Патент США Р 4121205, кл. 340-347А, опублик. 1978.

2 ° Патент США . 4310831, кл. 340-347. М, опублик. 1982 (прототип) ° (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИИ В

МОДУЛЯЦИЮ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержащее последовательно соединенные регулируемый источник тока и первый ключ, управляющий вход которого. соединен с выходом стробируемого преобразователя код-длительность, а выход подключен к нагрузке, при этом управляющий вход стробируемого преобразователя код-длительность яв ляется входом стробирующих импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, в него введены последовательно соединенные источник стабилизированного напряжения, второй ключ и компаратор, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого источника тока, между выходом первого ключа и вторым входом компаратора введен перемножающий цифроаналоговый преобразователь, при этом управляющий вход второго ключа соединен с выходом стробируемого преобразователя код-длительность, сигнальный вход стробируемого преобразователя код-длительность является входом n — k разрядов входного цифрового сигнала

h-разрядного параллельного кода, где kin, а цифровой вход перемножающего цифроаналогового преобразователя является входом k разрядов входного цифрового сигнала и -разрядного параллельного кода.

1078607

2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с .я тем, что в него введен дополнительный цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к дополнительному

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для преобразования одного вида модуляции сигнала в другой с одновременным усилением сигнала, например, в устройствах для обработ- 5 ки электрических сигналов.

Известно устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности, содержащее несколько источников мощ- )p ности, имеющих различный вес, причем, значения их напряжений.соответствуют разрядам входного сигнала с импульсно-кодовой модуляцией, а также группу переключающих устройств, управляемых входным сигналом и осуществляющих соединение источников мощности для подачи опорно го напряжения в соответствии с входным сигналом с импульсно-кодовой модуляцией, аналого-цифровой преоб- 20 разователь, включенный в цепь обратной связи, с выхода которого преобразованный сигнал поступает на один из входов блока вычитания, на другой вход которого поступает сиг- 2 нал с входа устройства преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности. В блоке вычитания образуется сигнал ошибки, вследствие которой происходит допол- 30 нительное замыкание или размыкание переключающих устройств, и с его помощью производится коррекция выходного сигнала (1) .

Однако в устройстве преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности велика разрядность аналого-цифрового преобразователя, что в сочетании с наличием нескольких источников мощности и

40 переключающих устройств. приводит к его повышенной сложности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности, содержащее последовательно соединенные регулируемый источник тока и первый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом стробируемого преобразователя код-длительность, а выход 50 подключен к нагрузке, прн этом управляющий вход стробируемого преобуправляющему входу регулируемо о источника тока, а вход объединен с цифровым входом перемножающего цифроаналогового преобразователя.

2 разователя код-длительность является входом стробирующих импульсов, длительность импульса на выходе прямопропорциональна величине отсчета на входе в цифровом параллельном коде, при этом максимально возможная длительность импульса определяется периодом стробирования, а максимальная длительность определяется количеством разрядов (21 .

Однако сигнал на выходе устройства преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности имеет относительно большие нелийейные искажения, обусловленные иеидеальностью нагрузки и первого ключа (нагрузка не является чисто активной, что приводит к искажению формы импульса, а первый ключ не может идеально передать фронты импульсов,, что вносит погрешность в длительность), в результате чего в спектре выходного сигнала имеется большой уровень побочных ! спектральных составляющих.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений.

Для достижения поставленной цели в устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности, содержащее последовательно соединенные регулируемый источник тока и первый ключ, управляющий вход которого соединен

1 с выходом стробируемого преобразователя код-длительность, а выход подключен к нагрузке, при этом управляющий вход стробируемого преобразователя код-длительность является входом стробирующих импульсов, введены последовательно соединенные источник стабилизированного напряжения, второй ключ и компаратор, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого источника тока, между выходом первого ключа и вторым входом компаратора введен перемножающий цифроаналоговый преобразователь, при этом управляющий вход второго ключа соединен с выходом стробируемого преобразователя коддлительность, сигнальный. вход стробируемого преобразователя код-длительность является входом.и — 1 разрядов входного цифрового сигнала

1078607

3а счет маломощности второго ключа 3 требования к нему значительно облегчены. При этом, так как в устройстве преобразования импульсно-кодовой ь.эдуляции в модуляцию по длительности используется

40 код с плавающей запятой (линейная часть и — k разрядов, à k разрядов определяют их вес, т.е. место за- пятой). kin, разрядность ЦАП 6 значительно меньше разрядности уст45 ройства преобразования импульснокодовой модуляции в модуляцию по длительности, что позволяет повысить его разрядность даже при использовании простого-относительно малоразрядного стробируемого преобразователя код-длительность 1, что приведет к уменьшению нелинейных искажений при повышении уровня выходного сигнала.

Этот импульс поступает на управляющий вход первого ключа 2, который подключает регулируемый источник 4 тока к нагрузке 5. Тот же импульс поступает на аналоговый вход перемножающего цифроаналогового преобразователя б, на цифровой вход которого поступает 1 разрядов входного цифрового сигнала разрядного параллельного кода. и-разрядного параллельного кода, где kin, а цифровой вход перемножающего цифроаналогового преобразователя является входом К разрядов входного цифрового сигнала и -разрядного параллельного кода, а также в него введен дополнительный цифроаналоговой преобразователь, выход которого подключен к дополнительному управляющему входу регулируемого источника тока, а вход объединен с цифровым входом перемножающего цифроаналогового преобразователя.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства преобразования импульснокодовой модуляции в модуляцию по длительности.

Устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности содержит стробируемый преобразователь код-длительность 1, первый ключ 2, второй ключ 3, регулируемый источник 4 тока, нагрузку 5, перемножающий цифро-, аналоговый преобразователь (ЦАП) 6, источник 7 стабилизированного напряжения, компаратор 8, дополнительный цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9.

Компаратор 8 может быть выполнен в виде усилителя или сумматора, один из входов которого подключен к выходу делителя, а другой — к выходу усилителя-ограничителя. Регулируемый источник 4 тока может быть выполнен в виде источника постоянного тока и регулируемого электронного сопротивления, к управляющему входу которого подключен сумматор.

Входы сумматора являются входами регулируемого источника 4 тока.

Устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности работает следующим . образом.

При поступлении на сигнальный вход стробируемого преобразователя код-длительность 1 и — k разрядов входного цифрового сигнала )-разрядного параллельного кода, а на управляющий вход — стробирующего импульса, на выходе преобразователя код длительность формируется импульс, длительность которого прямо пропорциональна величине поступившей информации.

ЦАП 6 осуществляет ослабление сигнала в соответствии с информацией на его цифровом входе. Ослабленный сигнал поступает на второй вход компаратора 8, на первый вход которого через второй ключ 3, также управляемый импульсом с выхода стробируемого преобразователя коддлительность 1, поступает импульс стабилизированного напряжения такой же длительности от источника. 7 стабилизированного напряжения. Если эти напряжения не равны, то на выходе компаратора 8 появится разностное напряжение, которое, воздействуя на регулируемый источник 4 тока, изменит напряжение на нагрузке 5.

В итоге установится динамическое равновесие, при этом уровень напряжения на нагрузке 5 при открытом первом ключе 2 соответствует информации разрядов входного цифрового сигнала И -разрядного параллельного кода на цифровом входе ЦАП б, а длительность импульса на нагрузке 5 соответствует информации П -М ри .зрядов входного цифрового сигнала vl разрядного параллельного кода на сигнальном входе преобразователя коддлительность, следовательно обеспечивается И разрядное преобразование сигнала на нагрузке.

1, При наличии дополнительного

ЦАП 9 в регулируемом источнике 4 тока будет предварительно устанавливаться эа счет воздействия сигнала с выхода дополнительного

ЦАП 9 нужная область рабочей характеристики, определяя в первом приближении нужный уровень напряжения на нагрузке 5. При этом петля отрицательной обратной связи - ЦАП 6 компаратор 8 с источником 7 стаби107860?

Составитель Г.Захарченко

Редактор Е.Лушникова Техред М.Тепер

Корректор A.Òÿñêo

Заказ 983/51 Тираж 862

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород. Ул. Проектная, 4 лизированного напряжения и вто» рым ключом 3, регулируемый источник 4 тока - будут работать в малом диапазоне изменений уровней. Это приводит к повышению быстродействия, а следовательно, к снижению искажений импульса:напряжения в нагрузке 5 и соответственно еше

1 уменьшится уровень побочных спект« ральных составляющих.

Таким образом, предлагаемое устройство преобразования импульсно-кодовой модуляции в модуляцию по длительности позволяет значительно понизить нелинейные искажения в выходном сигнале.