Интнрполятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 607236 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0309.75 (21) 2169771/18-24

Я (51) М. Кл.

Cj 06 7/30 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет (43) Опубликовано 1505.78.Бюллетень %18 (45) Дата опубликования описания 260478

Гаеудвратвееный наантвт

Савета Мнннатрав СССР

II0 делая нвавретеннй и атнрытнн (») УДК 681.335.8 (088.8) (72) Автор изобретения

В.A.Ñå÷êèí

P1) Заявитель (54) ИНТЕРПОЛЯТОР устройство предназначено для применения в преобразовательной технике и может быть использовано, в частности, при построении цифро-аналоговых преобразователей в системах автоматичес- 5 кого управления.

Известен интерполятор, применяемый в преобразовательной технике (1), работа которого основана на преобразовании последовательности дискретных 10 значений входной переменной в непрерывный выходной сигнал. Недостатком такого интерполятора является низкая точность преобразования входного сигнала. ФЬ

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является интерполятор .(21, содержащий цепь подачи цифрового кода и первый блок формирования ступенчатой функции, подключенный к сглаживающему устройству. Недостатком такого интерполятора является то, что, с одной стороны, для уменьшения величины скачков необходимо И увеличивать инерционность сглаживающего устройства, а с другой стороны, необходимо уменьшить инерционность сглаживающего устройства для уменьшения систематических отклонений. Это противоречие ограничивает точность воспроизведения выходного сигнала V(4) Цель изобретения состоит в повышении точности воспроизведения непрерывного сигнала Ilo значениям цифрового кода за счет исключения систематических отклонений, которые являются следствием накопления ошибки из-за инертности сглаживающего устройства.

С этой целью предлагаемый интерполятор содержит второй блок формирования ступенчатой функции, управляемый функциональный преобразователь, генератор напряжения треугольной формы и разрядный коммутатор. вход коммутатора является первым входом интерполятора, а выходы соответственно через первый и второй блоки формирования ступенчатой функции соединены с первым и вторым управляющими входамй управляемого функционального,преобразователя, йнформационный вход которого подключен к выходу генератора напряжения треугольной формы. Второй вход интерполятора соединен с входами синхронизации генератора нагряжения треугольной формы и раэрядногс коммутатора.

60723б

45

65

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Интерполятор содержит разрядный коммутатор 1, блоки 2 и 3 формирования ступенчатой Функции, управляемый функциональный преобразователь 4 и генератор 5 напряжения треугольной формы.

Выход упранляемого функционального преобразователя является выходом интерполятора.

Цифровые коды Х(4-Д,х()„",х(4.„),поступают на вход разрядного коммутатора 1. в последовательные дискретные моменты нремени, определяемые последовательностью тактовь:х импульсовЮ „,д. (см.фиг.2) . Коммутатор работает таким образом, что коды, приходящие н нечетные моменты времени 4.»,,4.. . поступают на блок 3, а кодй, проходящие в четные моменты времени 1, 4,42, поступают на блок 2. уровень напряжения, соответствующий значению поступившего цифрового кода, держится на выходе оответстнующего блока 2 или

3 в течение днух тактов.

Рассмотрим процесс интерполяции на интервале времени

В момент т » на блок 3 был подан циФровой код х(4.»}, которому соответствует уровень напряжения T3,„ {на фиг.2U „,„= 2) . B момент 4< <на Блок 2 поступает код Х() и на его выходе появляется некоторый уровень напряжени Я р напРимеР У 2 вы,„= -3 (см. Фиг . 2) °

Напряжения У» „,Ä»itJ „,„оказываются приложенными к цейям управления характеристикой управляемого функционального преобразователя 4, чем устанавливается вид его характеристики, определяемой формулой

»них ° 2ъых) где вид зависимости V определяется интерполяционной формулой функционального преобразователя. Для U» 2 и

U2 „,„=-3 характеристика управляемого функционального преобразователя приведена на графике Х (z) (Фиг.2, верхняя кривая) . указанные напряжения »»». „,хи D<> „ приложены к управляющим входам функционального преобразователя 4 в течение нремени 4 -t, Если на этом отрезке времени на информационный вход управляемого функционального преобразователя подать линейно изменяющееся напряжение 2Я от генератора 5 напряжения треугольной формы, то на выходе функционального преобразователя имеем сигнал 0(1), повторяющий по форме характеристику т(Б), В момент на блок 3 поступает код х(Я и на его выходе появляется уровень напряжения У» „, -- 1. Соответственно изменяется характеристика управляемого функционального преобразователя (нижняя кривая на графике т (Й), фиг.2) . В момент 1Э генератор напряжения треугольной формы начинает вырабатывать линейно иэменяющесся напряжение (1) обратного направления и на выходе функционального преобразователя формируется следующий участок сигнала (ф. Образование непрерывного сигнала()(») н последующие моменты . времени происходит аналогично описанному.

Таким образом Hd выходе ии..ерпо-лятора формируется непрерывный сигнал ъ(4.), не содержащий скачков мгноненных значений.

В моменты нремени -(Д,...,значения сигнала Б(Ц(с задержкой на один такт) равны истинным значениям цифрового кода, что свидетельствует об отсóòñòвии накопления ошибки от одного интервала времени к другому. В промежутках между дискретными атсче-. ами времени форма сигнала Щ() определяется видом нелинейной характеристики управляемого Функционального л-жобраэонателя 4.

В качестве управляемого функциональ ного преобразователя может быть использован преобразователь на политроне, который реализует косинусоидальную интерполяцию между узлами.

Интерполятор позволяет получить выходной сигнал с непрерывной первой производной и при этом исключить систематическую ошибку при носпроизнедении сигнала Ъ (Ц по его значениям н дискретные моменты времени. Это сущестненно облегчает сопряжение цифровых устройств с устройствами антоматического управления и регулирования и в то же время позноляет повыси-ь качество регулирования эа счет улучшения точностных характеристик.

Формула изобретения

Интерполятор, содержащий первый блок формирования ступенчатой Функции, отличающийся тем, что„ с целью повышения точности, он содержит второй блок формирования ступенчатой функции, управляемый функциональный преобразователь, генератор напряжения треугольной Формы и разрядный коммутатор, вход которого является, первым входом интерполятора, а выходы соответственно через первый и нторой блоки формирования ступенчатой функции соединены с первым и вторым управляющими входами управляемого функционального преобразователя, информационный вход которого подключен к выходу генератора напряжения треугольной формы, второй вход интерполятора соединен с входами синхронизации генератора напряжения треугольной формы и разрядного коммутатора.

607236

Синхронизация и,в»

ЦНИИПИ Заказ 2585/37

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Коршунов Ю.М., Бобиков A.È.

Цифровые сглаживающие и преобразующие системы. М., Энергия, 1969, с. 5356.

2. Дроздов Е,A., Пятибратов A.П.

Автоматическое преобраэования информации, М., Сов.радио, Е964. с,379.

Тираж 826 Подписное