Дельта-модулятор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii936424

Союз Советскик

Соцмалмстмчесиик

Реслублин (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31, 10.80 (21) 2999682/18-21 (sl )M. Кл.

Н 03 К 1З/22 с присоединением заявки .%

Государственный комитет (23) Приоритет

ОпУблнковано 15.06.82. Биъляетень Prs 22

Дата опубликования описання15.06.82 по делам изобретений и открытий

l (53) УД1(621.З95..4 3(088.8) (72) Авторы изобретения

С. H. Ябпоновский, В. А. Ардашев и Л. Ф. Матвеев (71) Заявитель (54) ДЕЛЬТА МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для цифровой передачи сообщений.

Известен дельта-модулятор, содержащий компаратор, первый вход которого

5 соединен с шиной входного сигнала, второй вход соединен с выходом интегратора, а выход соединен с выходом регистра сдвига, эквивалентор и инвертор $1J .

Недостатком этого устройства явля10 ется низкая точность.

Известно устройство, содержащее компаратор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход через двойной интегратор соединен с выходом перемножителя, а выход подключен ко входурегистра сдвига, синхронизирующий вход которого соединен с шиной тактового сигнала, à выходы .всех разрядов соединены с соответствующими входами первого эквивалентора, первый вход перемножит я соединен с шиной выходного сигнала и с выходом первого разряда регистра сдвига, выход первого ключа объединен с выходом . второго ключа. и через конденсатор соединен с общей шиной, вход второго ключа соединен через источник тока разряда с общей шиной, управляющий вход первого ключа соединен с выходом инвертора 32) .

Недостатком этого устройства также является его низкая точность.

Цель изобретения — повышение точности, Поставленная цель достигается тем, что в дельта-модулятор, содержащий компаратор, первый вход которого coeasнен с шиной вхотыого сигнала, второй вход через двойной интегратор соединен с выходом неремножителя, а выход подключен ко входу регистра сдвига, cetхронизирутощий вход которого соединен с шиной тактового сигнала, а выходы всех разрядов соединены с соответствующими первого эквивалентора, первый вход перемножителя соединен с шиной выходного сигнала и с выходом первого разряда регистра сдвига, выход первого

24 4 новременно аппроксимирующее напряжение, которое вырабатывается интегратором 3 модулятора, Входной сигнал и аппрокси мируюшее Напряжение сравниваются и сигнал ошибки квантуется по уровню компаратором 1, Квантованный сигнал ошибки поступает на олин вход регистра

5 сдвига, на синхронизирующий вход которого с шины 6 подается сигнал с тактовой частотой дискретизации. В регистре

5 сдвига накапливается четыре последних решения компаратора 1. квивапентор

7 формирует сигнал с соответствующим логическим уровнем при наличии в выходных сигналах регистра 5 четырех символов одного знака. Аналогично, эквиваленторы 16 и 12 формируют сигналы с соответствующими уровнями при наличии в выходных сигналах регистра 5 трех и двух символов одного знака соответственно. Сигналы с выходов эквиваленторов 7 и 16 поступают на соответствующие входы управляемого источника 15 тока со ступенчатой характеристикой, Последний может иметь три значения выходного тока 1 „, 1, и 1g причем 1„(1 g1(1g, где 1 — ток при отсутствии сигнала на выходах эквивапенторов 7 и 16, ток, при наличии сигнала на выходе эквивалентора 16, i3 — ток, при наличии сигнала на выходе эквивалентора 7.

Сигнал с выхода эквивалентора 12 поступает на управляющий вход ключа

10 и на вход инвертора 14, инвертированный сигнал с выхода последнего поступает на управляющий вход ключа 9.

Интегрирующий конденсатор 11 через ключ 9 и 10 подсоединяется либо к выходу источника 15 тока со ступенчатой характеристикой при заряде, либо к источнику 13 тока разряда в зависимости от логического уровня на выходе эквивапентора 12. Напряжение с интегрирующего конденсатора 11 поступает Ha BTO рой вход перемножитепя 4, выходной ток которого пропорционален напряжению на интегрирующем конденсаторе 11, а затем выходного тока определяется логическим уровнем сигнала, с выхода первого разряда регистра 5 сдвига. Выходной ток перемнбжителя 4 поступает на двойной интегратор 3, на котором формируется аппроксимирующее напряжение, непрерывно поступающее на вход компаpampa l. Если уровень входного сигнала мал, то частота появления„четырех и трех следующих подряд символов одного знака на выходе дельта-модулятора неве3 9364 ключа объединен с выходом второго ключа и через конденсатор соединен с общей ши. ной, вход второго ключа coelMнен через источник тока разряда с общей шиной, управляющий вход первого ключа соединен с выходом инвертора, введены второй и третий эквиваленторы и управляемый источник тока, причем второй

azoa перемножителя соединен с выходом первого ключа, вход которого соединен щ с выходом управляемого источника тока, первый вход которого соединен с выходом первого эквивалентора, а второй вход соединен с выходом второго эквивалентора, входы которого соединены соответст венно с выходами первого, второго и третьего разрядов регистра сдвига, выход третьего эквивалентора соединен со входами инвертора и второго ключа, входы третьего эквивалентора соединены соответственно с выходами первого и второго разрядов регистра сдвига.

На чертеже представлена блок-схема дельта-модулятора.

0ельта-модулятор содержит компаратор >

1, первый вход которого соединен с шиной

2 входного сигнала, второй вход через двойной интегратор 3 соединен с выходом перемножителя 4, а выход подключен ко входу регистра 5 сдвига, синхронизирующий вход которого соединен с шиной

6 тактового сигнала, а выходы всех разрядов соединены с -.сответствующими входами эквивалентора 7, Первый вход перемножителя 4 соединен с выходом первого разряда регистра 5 сдвига и с

35 шиной 8 выходного сигнала, BbIxoA ключа

9 соединен с выходом ключа 10, со вторым входом перемножителя 4 и через конденсатор 11 соединен с общей шиной, 40 вход ключа 10 соединен с вь.ходом эквивалентора 12, через источник 13 тока разряда с общей шиной и через инвертор

14 с управляющим входом ключа 9„ вход которого соединен с выходом управляемого источника 15, первый вход кото45 рого соединен с выходом эквивалентора

7, а второй вход соединен с выходом эквивалентора 16, входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим разрядами регистра 5, входы эквивалентора 12 соединены с первым и вторым разрядами регистра 5 сдвига.

Дельта-модулятор работает следующим образом, Входной аналоговый сигнал, подвергаемый цифровому преобразованию подается на шину 2 на первый вход компаратора

1, на вlopoA вход которого поступает ой5 936 лика, поэтому на выходах эквиваленторов

7 и 16 имеются такие потенциалы, что источник 15 тока генерирует ток линейно заряжая через ключ 9 интегрирующий конденсатор 11. Если амплитуда входного сигнала увеличивается, то увеличивается частота появления трех следующих подряд символов одного знака на выходе устройства, поэтому соответствующий потенциал с выхода эквивален- to тора 16 устанавливает источник 15 тока в такое состояние, что он генерирует ток 1о, а интегрирующий конденсатор

11 заряжается с большей скоростью,, обеспечивая тем самым большую скоросты5 нарастания аппроксимирующего напряжения и возможность сложения без перегрузки за входным аналоговым сигналом.

Аналогичным образом, с дальнейшим ростом амплитуды входного сигнала проис- 2О ходит компандирование по четырем символам одного знака на выходе дельтамодулятора, при этом интегрирующий конденсатор 11 линейно заряжается током . Если на вход дельта-модулятора сиг-25 нал подан со спектральными составляющими, лежащими в области верхней граничной частоты передаваемых сообщений, то компандирование осуществляется по двум и трем символам одного знака, 30 при этоМ источник 15 тока со ступенчатой характеристикой генерирует ток, равный d „,,+4

HbIx составляюших входного сигнала. В общем случае ток заряда интегрирующего конденсатора 11 равен 4 1 iа,1 а313 J где q, a, а3 — коэффициенты, зави1 з сяшие от уровня и частоты входного сигнала, изменяющиеся таким образом 4g при соответствующем подборе соотношения токов 1„, 1 и i, что закон ком» пандирования повторяет с достаточной степенью точности перегрузочную харак-. теристику дельта-модулятора, что поэ- 4 воляет улучшить точность дельта-модулятора.

124 6

Ф ормула изобре тения йельта-модулятор, содержащий компаратор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход через двойной интегратор соединен с выходом перемножителя, а выход подключен к входу регистра сдвига, сикхронизирующий вход которого соединен с шиной тактового сигнала, à выходы всех разрядов соединены с соответствующими входами первого эквивалентора, первый вход перемножителя соединен с шиной выходного сигнала и с выходом первого разряда регистра сдвига, выход первого ключа объединен с выходом второго ключа и через конденсатор соединен с общей шиной, вход второго ключа соединен через источник тока разряда с общей шиной, управляющий вход первого ключа соединен с выходом инвертора, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй и третий эквиваленторы и управляемый источник тока, причем второй вход перемножителя соединен с выходом первого ключа, вход которого соединен с выходом управляемого источника тока, первый вход которого соединен с выходом первого эквивалентора, а второй вход соединен с выходом второго эквивалентора, входы которого соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего разрядов регистра сдвига, выход третьего эквивалентора соединен с входами инвертора и второго ключа, входы третьего эквивалентора соединены соответственно с выходами первого и второго разрядов регистра сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 752799, кл. Н 03 К 13/22, 10.07. 79, 0,." Ргос..Эп . ZvviCb Semir aI.

aiq1tqe Commun;2; tqC т т ап188 апй 3% 0% 1.0%аР Nef

f4/-2а (и рототип) .! 36424

Составитель Н, Коновалов

Редактор И, Митровка ТехрецЛ.Пекарь Корректор М. Шароши

l » «Ю ВВЬВ

:Заказ 4258/76 Тираж 959 Подписное

И1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 .! 3035, Москва, Я35, Раушская наб., д. 4/5

1илиал П11Г1 "Патент", г, Ужгород, .ул. Проектная, 4