Линейный интерполятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Советских

Сециелистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 140478 (21) 2604763/18-24 (51) М. Хл.

G G 7/30 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

С С С.P но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3006.80. Бюллетень № 24 (53) УДН 681.335 (088.8) Дата опубликования описания 3006.80 (72) Авторы изобретения

Л.Ф. Берзин и А.Л. Якимаха

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕР ОЛЯТОР

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для преобразования дискретных сигналов в непрерывные.

Известен линейный интерполятор(1), содержащий два генератора тока, два запоминающих конденсатора, один интегрирующий конденсатор и два ключа.

К недостатКам этого интерполятора следует отнести большую погрешность интерполяции, особенно при изменении полярности входных сигналов, узкий диапазон измерения периода следования входных сигналов, необходимость применения источника входных сигналов изолированного от общего провода, изменение полярности выходного сигнала на обратную входному.

Наиболее близким техническим решением является линейный интерполятор (2), содержащий ключ, информационный вход которого является информационным входом интерполятора, а управляющий вход — синхронизирующим 5 входом интерполятора, первый управляемый генератор тока, выход которого является выходом интерполятора, интегрирующий конденсатор, запоминаю.щий конденсатор, одна обкладка кото- gp рого соединена с выходом ключа и с управляющим входом первого генератора тока, а другая обкладка — с первой обкладкой интегрирующего конденсатора и выходом интерполятора, вторая обкладка интегрирующего конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала, второй управляемый генератор тока, выход которого соединен с выходом интерполятора.

К его недостаткам следует отнести низкое быстродействие, возрастание погрешности и снижение диапазона амплитуд выходных сигналов при изменении полярности входных сигналов.

Цель изобретения — повышение точности за счет расширения диапазона выходных сигналов и повышение быстродействия, Это достигается тем, что линейный интерполятор, содержащий ключ, информационный вход которого является информационным входом интерполятора, а управляющий вход — синхронизирующим входом интернолятора, первый управляемый генератор тока, выход которого является выходом интерполятора, интегрирующий конденсатор, запоминающий конденсатор, одна-обкладка ко744642

Формул а из о бр е те н ия торого соединена а выходом ключа и с управляющим входом первого управляемого генератора тока, а другая обкладка — c первой обкладкой интегрирующего конденсатора и выходом интерполятора вторая обкл дка интегриру"- 5 щего конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала, второй управляемый генератор тока, дополнительно содержит потенциометр, подвижный кон так которого соединен с выходом интерполятора, а неподвижные контакты— с выходами первого и второго управ " ляемйх генераторов тока, управляющий вход второго управляемого генератора тока соединен с выходом ключа.

На чертеже изображена схема пред- 15 лагаемого интерполятора.

Линейный интерполятор содержит два управляемых генератора 1 и 2 то ка, запоминающий и интегрирующий кон- денсаторы 3 и 4, ключ 5, потенциометр б, Интерполятор работает следующим образом.

B исходном состоянии токи генераторов 1, 2 равны и выходное напряже ние интерполятора равно нулю. При поступлении на ключ 5 входного сигнала П (t) и импульса синхронизации ах

П (t) ключ 5 открывается и запоминающий конденсатор 3 заряжается до разности напряжений входного и выходного сигналов. Под действием положительного управляющего напряжения на конденсаторе 3 ток генератора 2 уменьшается а генератора 1 увеличи1

35 вается. Под действием отрицательного напряжения на конденсаторе 3 ток генератора 1 уменьшается, а генерато-. ра 2 — увеличивается. Напряжение на интегрирующем конденсаторе 4 в течение периода дискретизации То изме- 40 няется по линейному закону. Емкость конденсатора 4 выбирается таким образом, чтобы эа время Т приращение напряжения на нем достигло уровня управляющего напряжения на запоминаю щем конденсаторе 3. Емкость конденсатора 3 должна быть значительно меньше емкости конденсатора 4„чтобы в результате заряда конденсатора 3 напряжение на конденсаторе 4 не изменялось.

Таким образом, выходной сигнал представляет собой кусочно-линейную фуйкцию, проходящую через вершины амплитудно-модулированной последо- вательности импульсов, задержанную на время Тр .

Быстрбдействие HHTppIIoflHTopB определяется током заряда конденсатора 4. Для максимального входного сигнала любой полярности один генера- бО тор тока будет закрыт, а другой =-"полностью открыт и, следовательно, ток заряда конденсатора 4 будет равен

= максимальному тойу транзистора генератора тока — J „ Быстродействие Я эх . макс где С вЂ” емкость конденсатора 4.

Для прототипа максимальный ток з.. ряда не может быть больше 0,5 з„„

МАРКС I так как для положительных входных сигналов максимальный ток заряда равен J д„ - о, а для отрицательных сигналов максимальный ток заряда равен Э,где 3 а 0,5 3 ток через генераторы тока при U О.

Г ех

Следовательно, быстроде и ст в и е предложенного интерполятора выше, чем у прототипа.

Для прототипа при )О "- 0,5 3 О,„ при входных сигналах отрицательной полярности амплитуда выходных сигна2 лов не может быть больше — E, где E — напряжение питания генераторов 1 и 2 тока.

Следовательно, для всех сигналов отрицательной полярности прототип имеет большую погрешность, чем для положительных входных сигналов.

Предложенный интерполятор одинаково передает сигналы любой полярности с амплитудой, достигающей величины

""Е и, следовательно, обладает большей точностью. В случае применения в источниках 1 и 2 тока предложенного интерполятора полевых транзисторов с каналами противоположного типа проводимости токи утечек затворов транзисторов имеют противоположные знаки, вследствие чего конденсатор 3 может быть выбран меньшей величины, чем в прототипе, при прочих равных условиях.

Это позволяет уменьшить емкость конденсатора 4 и, следовательно, дополнительно повысить быстродействие.

В предложенном интерполяторе не требуется подбирать резисторы в истоках транзисторов, поскольку настройка производится установкой с помощью потенциометра б нулевого напряжения.

Линейный интерполятор, содержащий ключ, информационный вход которого является информационным входом интерполятора, а управляющий вход— синхронизирующим входом интерполятора, первый управляемый генератор тока, выход которого является выходом интерполятора, интегрирующий конденсатор, запоминающий конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом ключа и с управляющим входом первого упраляемого генератора тока, а другая обкладка — с первой обкладкой интегрирующего конденсатора и выходом интерполятора, вторая обкладка интегрирующеГо конденсатора соеди744642

4/Х

Составитель Н. Балабошко

Редактор Л. Гольдина Техред Ж. Кастелевич Корректор М. Коста

Заказ 3664/5

Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 иена с шиной нулевого потенциала, второй управляемый генератор тока, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, он содержит потенциометр, подвижный контакт которого соединен с выходом интерполятора, а неподвижные контакты — с выходами первого и второго управляемых генераторов тока, управляющий вход, второго управ ляемого генератора тока соединен с выходом ключа.

Ис точи ик и информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 430393, кл. G 06 G 7/30, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 452011, кл. G 06 G 7/30, 1975 (прототип).