RU95112846A - Устройство и способ преобразования аналогового сигнала в цифровую форму, устройство и способ преобразования множества двоично-кодированных числовых отсчетов сигнала в аналоговый сигнал - Google Patents

Claims (32)

1. Устройство для преобразования аналогового сигнала в цифровую форму, отличающееся тем, что содержит первое интеграторное средство для выработки проинтегрированного сигнала, средство для сравнения аналогового сигнала с проинтегрированным сигналом и для регистрации последовательностей значений нарастания/убывания по одному значению на заранее заданный интервал, средство для определения знака ступеньки проинтегрированного сигнала на основании наиболее позднего из зарегистрированных значений, средство фильтрации слогов для накопления последовательностей значений нарастания/убывания во втором цифровом интеграторе с утечкой для выбора величины ступеньки и децимирующее фильтрующее средство для обработки значений знака ступеньки и величины ступеньки и выработки последовательности двоично-кодированных цифровых сигналов, представляющих аналоговый сигнал.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что интеграторное средство включает в себя по меньшей мере один программируемый источник тока, соединенный с конденсатором.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что величина тока по меньшей мере одного программируемого источника тока запрограммирована в соответствии с требуемой величиной ступеньки.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что по меньшей мере один из упомянутых источников тока запрограммирован в соответствии с длительностью токового импульса.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что длительность токовых импульсов запрограммирована в соответствии с требуемой величиной ступеньки.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что направление тока по меньшей мере одного программируемого источника тока запрограммировано в соответствии со знаком ступеньки.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство фильтрации слогов содержит средство для последовательного запоминания зарегистрированных значений нарастания/убывания в виде разрядной последовательности и логическое средство для выполнения логических операций над разрядной последовательностью и для выработки накопленного значения, обозначающего величину ступеньки в соответствии с упомянутыми логическими операциями.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что децимирующий фильтр содержит цифровой интегратор с утечкой для интегрирования знака ступеньки и величины ступеньки и получения числового значения и средство для вычитания части упомянутого числового значения из следующего числового значения на заранее заданных интервалах.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что величина ступеньки складывается с упомянутым числовым значением или вычитания из него в соответствии со знаком ступеньки.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что децимирующий фильтр включает в себя средство для суммирования упомянутого числового значения по множеству значений и выработки суммы в заранее заданные интервалы, причем упомянутая сумма представляет в цифровом виде упомянутый аналоговый сигнал.

11. Устройство по п.2, отличающееся тем, что по меньшей мере один программируемый источник тока включает в себя первый программируемый источник и второй программируемый источник, упомянутая величина ступеньки представляет собой 12-разрядное двоично-кодированное значение, предназначенное для управления первым программируемым источником тока в соответствии с определенным числом наименее значимых разрядов и для управления вторым программируемым источником тока в соответствии с определенным числом наиболее значимых разрядов, причем первый ток первого программируемого источника тока добавляется к второму току второго программируемого источника тока.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что число наименее значимых разрядов и число наиболее значимых разрядов равно четырем, а по меньшей мере один программируемый источник тока включает в себя третий программируемый источник тока, управляемый четырьмя разрядами двоично-кодированного значения между наиболее значимыми и наименее значимыми разрядами, причем третий ток третьего программируемого источника тока добавляется к первому и второму токам.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что первый, второй и третий токи находятся в соотношении 1 : 16 : 256.

14. Устройство для аналого-цифрового преобразования, отличающееся тем, что содержит компаратор для регистрации последовательностей результатов сравнения на одинаковых интервалах, вход аналогового сигнала, соединенный через последовательно включенный конденсатор с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, и по меньшей мере один источник тока с широтно-импульсной модуляцией, управляемый выходным сигналом упомянутого компаратора, причем выход токового импульса источника тока также соединен с первым входом компаратора.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что длительность импульса изменяется в зависимости от последовательностей результатов обработки в компараторе.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что дополнительно содержит накопитель, значение которого изменяется ступенчато под управлением упомянутого конденсатора за счет изменений длительности импульсов.

17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что накопитель выполнен в виде накопителя с утечкой.

18. Устройство по п.16, отличающееся тем, что содержит средство сложения N последовательных значений накопителя для выработки последовательности двоично-кодиpованных выходных значений по одному двоично-кодированному выходному значению на N периодов изменений значений накопителя, при этом двоично-кодированные значения представляют аналоговый входной сигнал.

19. Устройство по п.15, отличающееся тем, что последовательности результатов обработки представляют собой компандированный дельта-модулированный разрядный поток, соответствующий аналоговому входному сигналу.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что разрядный поток включает в себя строб синхронизации слоев, предназначенный для определения положения блока разрядов, образующих каждое двоично-кодированное выходное значение.

21. Устройство для преобразования множества двоично-кодированных числовых отсчетов сигнала в аналоговый сигнал, отличающееся тем, что содержит средство для интерполяции между последовательными двоично-кодированными числовыми отсчетами сигнала для выработки N интерполированных отсчетов для каждого двоично-кодированного числового отсчета сигнала, средство для сравнения интерполированных отсчетов со значениями в цифровом интеграторе и для регистрации последовательностей результатов сравнения, средство для изменения значений цифрового интегратора в соответствии с результатами для знака ступеньки, средство фильтрации слогов для выработки величины ступеньки и изменения упомянутых значений цифрового интегратора в зависимости от заданного числа последовательных результатов сравнения, аналоговое интеграторное средство с утечкой для получения значения знака ступеньки и величины ступеньки и для выработки аналогового сигнала, описываемого в числовом виде упомянутыми значениями цифрового интегратора, и средство для фильтрации аналогового сигнала и получения аналогового колебания, соответствующего двоично-кодированным числовым отсчетам сигнала.

22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что средство фильтрации слогов включает в себя средство для последовательного запоминания упомянутых последовательностей результатов в виде последовательности разрядов и логическое средство для выполнения логических операций над полученной разрядной последовательностью и для выработки накопленного значения, обозначающего величину ступеньки в соответствии с упомянутыми логическими операциями.

23. Устройство по п.21, отличающееся тем, что аналоговое интеграторное средство включает в себя по меньшей мере один программируемый источник тока, соединенный с конденсатором.

24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что величина тока по меньшей мере одного программируемого источника тока запрограммирована в соответствии с требуемой величиной ступеньки.

25. Устройство по п.23, отличающееся тем, что по меньшей мере один из программируемых источников тока запрограммирован для выработки длительности токового импульса.

26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что длительность токовых импульсов запрограммирована в соответствии с требуемой величиной ступеньки.

27. Устройство по п.23, отличающееся тем, что направление тока по меньшей мере одного программируемого источника тока запрограммирована в соответствии со знаком ступеньки.

28. Устройство цифро-аналогового преобразования, отличающееся тем, что содержит средство для приема компандированного дельта-модулированного разрядного потока, средство фильтрации слогов для выработки множества переменных величин ступеньки на основании определенного числа последовательных разрядов в разрядном потоке, по меньшей мере два источника тока с переменной длительностью импульсов, управляемые отдельными разрядами упомянутых переменных величин ступенек, интеграторное средство для интегрирования токовых импульсов от упомянутых по меньшей мере двух источников тока для выработки аналогового выходного сигнала и средство для фильтрации аналогового выходного сигнала для выработки аналогового колебания, соответствующего разрядному потоку.

29. Устройство по п.28, отличающееся тем, что интеграторное средство содержит соединенные по меньшей мере один из упомянутых источников тока с широтно-импульсной модуляцией и конденсатор.

30. Способ преобразования аналогового сигнала в цифровую форму, отличающийся тем, что включает следующие операции: выработка проинтегрированного сигнала путем интегрирования последовательности ступенчатых входных сигналов, сравнение аналогового сигнала с проинтегрированным сигналом и регистрация последовательности результатов сравнения по одному результату на заранее заданный интервал, установка знака ступеньки для проинтегрированного сигнала на основании наиболее позднего из упомянутых зарегистрированных результатов, выбор величины ступеньки на основании зарегистрированных результатов и обработка упомянутых значений знака ступеньки и величины ступеньки для выработки последовательности двоично-кодированных цифровых сигналов, представляющих аналоговый сигнал, в зависимости от последовательно формируемых величин ступеньки.

31. Способ преобразования множества двоично-кодированных числовых отсчетов сигнала в аналоговый сигнал, отличающийся тем, что включает следующие операции: интерполяция между последовательными двоично-кодированными числовыми отсчетами сигнала для выработки N интерполированных отсчетов для каждого двоично-кодированного числового отсчета сигнала, сравнение интерполированных отсчетов со значениями в цифровом интеграторе и регистрация последовательностей результатов, относящихся к знаку ступеньки, изменение значений цифрового интегратора согласно упомянутым результатам посредством значений знака ступеньки и величины ступеньки, выработка величины ступеньки для изменения упомянутых значений цифрового интегратора в зависимости от числа последова- тельных результатов сравнения, обработка знака ступеньки и величины ступеньки и выработка из них аналогового сигнала, описанного в числовом виде значениями цифрового интегратора, и фильтрация аналогового сигнала для выработки аналогового колебания, соответствующего двоично-кодированным числовым отсчетам сигнала.

32. Устройство для преобразования множества двоично кодированных числовых отсчетов сигнала в аналоговый сигнал, отличающееся тем, что содержит средство для интерполяции между последовательными двоично-кодированными числовыми отсчетами сигнала для выработки N интерполированных отсчетов для каждой двоично-кодированной числовой выборки сигнала, средство для сравнения интерполированных отсчетов со значениями в цифровом интеграторе и для записи последовательности результатов сравнения, средство для изменения значений цифрового интегратора в соответствии с результатами сравнения посредством значения знака ступеньки, средство фильтрации слогов для накопления последовательностей результатов в цифровом интеграторе с утечкой для выбора величины ступеньки, аналоговое интеграторное средство с утечкой для получения значений знака ступеньки и величины ступеньки и для выработки аналогового сигнала, описанного в числовом виде значениями цифрового интегратора, и средство для фильтрации аналогового сигнала для выработки аналогового колебания, соответствующего двоично-кодированным числовым отсчетам сигнала.