Линейный интерполятор

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< н763920

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6f) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 03.04.78 (21) 2600641/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)м. К„з

G 06 G 7/30

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 681. 335 (088.8) Опубликовано 150980. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 17. 09. 80 (72) Авторы изобретения

Ю. П. Шаталин, Н. П. Шустов, В. Л. Матвеев и Й,Д. Сергеев (71) Заявитель (54) ЛИНЕИНЫИ ИНТЕРПОЛЯТОР

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам для интерполяции Функций.

Для сглаживания ступенчатых сигналов наиболее эффективна линейная интерполяция, обеспечивающая высокую точность воспроизведения заданной кривой (Функции),при значительно более узкой полосе пропускания по сравнению с другими способами интерполяции. Фильтр, выполняющий операцию линейной интерполяции, имеет передаточную функцию н р)=-(a- " 3 .

-в тр С

Известен линейный интерполятор, содержащий для реализации такой передаточной функции блок задержки, сумматор и два интегратора (11 . Такая структура линейного интерполятора достаточна сложна и громоздка при реализации ее на практике.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является линейный интерполятор, содержащий блок задержки, сумматор, интегратор и ключевую схему (21 . Такой линейный интерполятор позволяет достаточно точно интерполировать значение Функций между последовательными отсчетами. Но для осуществления процесса интерполяции с достаточно высокой степенью точности в таком интерПоляторе необходим точный подбор постоянной времени интегратора, соответствующей периоду следования ступенек входного сигнала.

Весьма существеннык недостатком является также невозможность интерполирования функций, заданных.отсчетами с переменной частотой следования.

Целью изобретения является упрощение интерполятора.

Поставленная цель достигается тем, что линейный интерполятор, содержащий управляеьатй сумматор, информационные входы которого непосредственно и через блок задержки подключены ко входу интерполятора, а выход является выходом интерполятора, содержит генератор линейно-изменяющегося напряжения, два противофазных выхода которого подсоединены к управляющим входам управляемого сумматора, а также тем, что в интерполяторе уп763920 равляемый сумматор выполнен на двух

МОП-транзисторах, истоки и затворы которых соединены соответственно с информационными и управляющими входами управляемого, сумматора, а стоки объединены и являются его выходом.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого линейного интерполя-. тора; на фиг. 2 - временные диаграм-. мы, поясняющие принцип его работы.

Линейный интерполятор содержит блок задержки 1, генератор линейноизменяющегося .напряжения 2, управляемый сумматор 3, выполненный на, двух МОП-транзисторах 4 и 5.

Интерполятор работает следующим-обраэом.

Входной ступенчатый сигнал поступает на вход блока задержки 1, который обеспечивает задержку сигнала на время интерполяции Т, которое рав-. но периоду следования уровней входного ступенчатого сигнала. Одновременно входной сигнал подается на исток МОП-транзистора 4, входящего в состав сумматора 3. Задержанный на время Т ступенчатый сигнал с выхода блока задержки 1 подается на исток

МОП-транзистора 5 сумматора 3. Управление сопротивлениями каналов

МОП-транзисторов 4 и 5 осуществляется двумя противофазными напряжениями, изменяющимися по закону интерполяции.

Эти напряжения подаются на затворы соответствующих транзисторов сумматора 3 с выходов генератора 2 линейно-изменяющегося напряжения, гдеони вырабатываются из тактового гЕнератора с периодом равным Т.

Процесс интерполяции ступенчатого сигнала с помощью интерполятора происходит слецующим образом. В момент времени „ (фиг. 2 а,б), соответствующий первой точке интерполяции, на истоки МОП-транзисторов сумматора

3 подаются текущий уровень входного сйгнала и уровень, задержанный на время интерполяции Т,. Сопротивления каналов МОП-транзисторов 4 и 5 н момент времени й„ имеют значения, oIIределяемые противофазными управляющими напряжениями (фиг. 2 н,г),поданными на затворы этих транзисторов, и иэменякщимися по закону интерполяции.

Сопротивление транзистора 4 велико, а транзистора 5 соответственно мало, так как на затворе транэйстора 4 напряжение равно О, а на затворе транзистора 5 действует максимальный открывающий поТенциал. При таком соотношении сопротивлений каналов транзисторон 4 и 5 напряжение на выходе управляемого сумматора 3 равно задержанной выборке входного ступенчатого сигнала. По мере изменения управляющего напряжения U(t) на затворах МОП-транзисторов соотношение . сопротивлений каналов изменяется.

Сопротивление канала транзистора 4

60!

55 уменьшается,так как напряжение на его затворе возрастает, а транзистора 5 увеличивается, так как напряжение на его затворе убывает. Такое изменение соотношений сопротивлений каналов транзисторов 4 и 5 приводит к унеличению напряжения на выходе управляемого сумматора 3, которое пропорционально закону интерполяции,,В момент времени t, соответствующий второй точке интерполяции, напряжение на выходе управляемого сумматора 3 практически равно значению текущей выборки входного ступенчатого сигнала и процесс интерполяции первого участка заканчивается. Одновременно в генераторе 2 происхо" дит сброс сигналов в исходное состояние и начинается интерполяция нторого участка и т.д.

В результате на выходе интерполятора появляется кусочно-линейное напряжение, интерполирующее значение функции между последовательными отсчетами независимо от частоты их следования (Фиг. 2 д).

Предлагаемый интерполятор по сравнению с прототипом отличается схемной простотой, причем упрощение схемы сочетается с расширением функциональных возможностей при сохранении высокой точности интерполяции.

Интерполятор позволяет точно воспроизводить функции в широком диапазоне частот следования отсчетов без дополнительной регулировки, исчезла необходимость подбора постоянной времени интегратора, появилась возможность интерполировать функции, заданные отсчетами с переменной частотой следования °

Формула изобретения

1. Линейный интерполятор, содержащий управляемый сумматор, информационные входы которого непосредственно и через блок задержки подключены ко входу интерполятора, а выход является выходом интерполятора, отличающийся тем, что, с целью упрощения интерполятора, он содержит генератор линейно-изменяющегося напряжения, два противофаэных выхода которого подсоединены к управляющим входам управляемого сумматора.

2. Интерполятор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в нем управляемый сумматор выполнен на двух

МОП-транзисторах, истоки и эатноры которых соединены соотнетстненно с информационными и управляющими входами управляемого сумматора, а стоки объединены и являются его выходом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Маркюс X. Дискретизация и квантование. N. "Мир", 1968, с 39-40.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 452011, кл. G 06 G 7/30, 1972.

763920

Составитель А. Маслов

Тех ед T.Ìàòî÷êà Ко ектор В. Синицкая

Редакто H. Каменская аказ 2

Тираж 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5

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