SU1078607A1

SU1078607A1 - Device for converting pulse-code modulation to duration modulation

Info

Publication number: SU1078607A1
Application number: SU833588603A
Authority: SU
Inventors: Михаил Урович Банк; Аркадий Николаевич Ерганжиев; Бенцион Абович Пейзнер; Борис Иосифович Шехтман; Виктор Михайлович Колесников
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приема и акустики им.А.С.Попова
Priority date: 1983-05-19
Filing date: 1983-05-19
Publication date: 1984-03-07

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИИ в МОДУЛЯЦИЮ по ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержащее последовательно соединенные регулируемый источник тока и первый ключ, управл ющий вход которогосоединен с выходом стробируемого преобразовател код-длительность, а выход подключен к нагрузке, при этом управл ющий вход стробируемого dxoi catfloSopy/eufe fajpfiet преобразовател код-длительность вл етс входом стробирующих импульсов , отличающеес тем, что, с целью уменьшени нелинейных искажений, в него введены последовательно соединенные источник стабилизированного напр жени , второй ключ и компаратор, выход которого соединен с управл ющим входом регулируемого источника тока, между выходом первого ключа и вторым входом компаратора введен перемножающий цифроаналоговый преобразователь , при этом управл ющий вход второго ключа соединен с выходом стробируемого преобразовател код-длительность , сигнальный вход стробируемого преобразовател код-дли (П тельность вл етс входом п-k разр дов входного цифрового сигнала h-разр дного параллельного кода, , а цифровой вход перемножающего цифроаналоговего преобразовател вл етс входом k разр дов входного цифрового сигнала п -разр дного параллельного кода. эо о 1. DEVICE FOR TRANSFORMING PULSE-CODE MODULATION IN DURATION MODULATION, containing a series-connected adjustable current source and a first key, the control input that is connected to the output of the gated code-duration converter, and the output is connected to the load, while the control input has been made, the input has been connected, the output has been connected to the code-duration converter, the output has been connected to the load, while the control input has been connected. The eufe fafpiet code-duration converter is an input of gating pulses, characterized in that, in order to reduce non-linear distortions, serially connected The stabilized voltage full point, the second key and the comparator, the output of which is connected to the control input of the adjustable current source, between the output of the first key and the second input of the comparator are inserted a multiplying digital-analog converter, while the control input of the second key is connected to the output of the gated code-duration converter, a gated code-to-length gated signal input (Comparability is the input of the n-k bits of the input digital signal of the h-bit parallel code, and the digital input eremnozhayuschego analog converter is input k bits of the digital input signal parallel n -bit code. eo about

Description

2. Устройство попЛгОтличающеес тем, что в него введен дополнительный цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к дополнительному2. The device is popLgIt is distinguished by the fact that an additional digital-to-analog converter is entered into it, the output of which is connected to an additional

управл ющему входу регулируемого источника тока, а вход объединен с цифровым входом перемножающего цифроаналогового преобразовател .control input of the regulated current source, and the input is combined with the digital input of the multiplying digital-to-analog converter.

tt

Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс дл преобразовани одного вида модул ции сигнала в другой с одновременным усилением сигнала, например , в устройствах дл обработки электрических сигналов.The invention relates to radio engineering and can be used to convert one type of modulation of a signal into another with simultaneous amplification of a signal, for example, in devices for processing electrical signals.

Известно устройство преобразовани импульсно-кодовой модул ции в модул цию по длительности, содержащее несколько источников мощности , имеющих различный вес, причем , значени их напр жений- соответствуют разр дам входного сигнала с импульсно-кодовой модул цией, а также группу переключающих устройств , уп|Ьавл емых входным сигналом и осуществл ющих соединение источников мощности дл подачи опорного напр жени в соответствии с входным сигналом с импульсно-кодовой модул цией, аналого-цифровой преобразователь , включенный в цепь обратной св зи, с выхода которого преобразованный сигнал поступает на один из входов блока вычитани , на другой вход которого поступает сигнал с входа устройства преобразовани импульсно-кодовой модул ции в модул цию по длительности. В блоке вычитани образуетс сигнал ошибки, вследствие которой происходит дополнительное замыкание или размыкание переключающих устройств, и с его помощью производитс коррекци выходного сигнала l .A device for converting pulse-code modulation to modulation in duration is known, containing several power sources having different weights, and their voltage values correspond to the discharges of the input signal with pulse-code modulation, as well as a group of switching devices, yn | An input signal and interconnecting power sources for supplying a reference voltage in accordance with an input signal with a pulse-code modulation, an analog-to-digital converter connected to the circuit A live connection from the output of which the converted signal is fed to one of the inputs of the subtraction unit, to the other input of which a signal is received from the input of a device for converting pulse-code modulation to duration modulation. In the subtraction unit, an error signal is generated, due to which the additional closing or opening of the switching devices occurs, and with its help the output signal l is corrected.

Однако в устройстве преобразовани импульсно-кодовой модул ции в мдул цию по длительности велика разр дность аналого-цифрового преобразвател , что в сочетании с наличием нескольких источников мощности и переключающих устройств приводит к его повышенной сложности.However, in a device for converting pulse-code modulation into a modulation over duration, the size of the analog-digital converter is large, which, combined with the presence of several power sources and switching devices, leads to its increased complexity.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство преобразовани импульсно-кодовой модул ции в модул цию по длительности, содержащее последовательно соединенные регулируемый источник тока и первый ключ, управл ющий вход которого соединен с выходом стробируемого преобразовател код-длительность, а выход подключен к нагрузке, при этом управл ющий вход стробируемого преобразовател код-длительность вл етс входом стробирующих импульсов, длительность импульса на выходе пр мопропорциональна величине отсчета на входе в цифровом параллельном коде, при этом максимально возможна длительность импульса определ етс периодом стробировани , а максимальна длительность определ етс количеством разр дов 2j.The closest to the present invention is a device for converting pulse-code modulation to modulation in duration, containing a series-connected regulated current source and a first key, the control input of which is connected to the output of the gated code-converter and the output is connected to the load. The gated-code-duration gated converter control input is the input of gating pulses, the pulse width at the output is proportional to the count value at the input to the digital m parallel code, with the maximum possible pulse duration determined by the gating period, and the maximum duration is determined by the number of bits 2j.

Однако сигнал на выходе устройства преобразовани импульсно-кодовой модул ции в модул цию по длительности имеет относительно большие нелинейные искажени , обусловленные неидеальностью нагрузки и первого ключа (нагрузка не вл етс чисто активной, что приводит к искажению формы импульса, а первый ключ не может идеально передать фронты импульсов, что вносит погрешность в длительность), в результате чего в спектре выходного сигнала имеетс большой уровень побочных спектральных составл ющих.However, the output signal of the pulse-modulation-to-modulation-to-modulator device has a relatively large non-linear distortion due to the non-ideal load and the first key (the load is not purely active, which distorts the pulse shape, and the first key cannot ideally transmit pulse fronts, which introduces an error in the duration), as a result of which there is a large level of side spectral components in the output signal spectrum.

Цель изобретени - уменьшение нелинейных искажений.The purpose of the invention is to reduce nonlinear distortion.

Дл достижени поставленной цели в устройство преобразовани импульсно-кодовой модул ции в модул цию по длительности, содержащее последовательно соединенные регулируемый источник тока и первый ключ, управл ющий вход которого соединен с выходом стробируемого преобразовател код-длительность, а выход подключен к нагрузке, при этом управл ющий вход стробируемого преобразовател код-длительность вл етс входом стробирующих импульсов, введены последовательно соединенные источник стабилизированного напр жени второй ключ и компаратор, выход которого соединен с управл ющим входом регулируемогоисточника тока, между выходом первого ключа и вторым входом компаратора введен перемножающий цифроаналоговый преобразователь , при этом управл ющий вход второго ключа соединен с выходом стробируемого преобразовател коддлительность , сигнальный, вход стробируемого преобразовател код-длительность вл етс входом-ц -k разр дов входного цифрового сигналаTo achieve this goal, a pulse-modulation-to-modulation-duration device for converting is arranged, containing a series-connected regulated current source and a first key, the control input of which is connected to the output of a gated code-converter and an output connected to the load. The gated-code-length gated converter input is the input of gating pulses, a second key and a comparator are connected in series to a stabilized voltage source a torus whose output is connected to the control input of an adjustable current source, a multiplying digital-analog converter is inserted between the output of the first key and the second input of the comparator, and the control input of the second key is connected to the output of the gated converter, code duration, signal, the input of the gated code-duration converter is the input -ts -k bits of the input digital signal

-разр дного параллельного кода, где « п , а цифровой, вход перемножающего цифроаналогового преобразовател вл етс входом k разр дов входного цифрового сигнала и-разр дного параллельного кода, а также в него введен дополнительный цифроаналоговой преобразователь, выход которого подключен к дополнительному управл ющему входу регулируемого источника тока, а вход объединен с цифровым входом перемножающего цифроаналогового преобразовател .-discharge parallel code, where "p, and digital, the input of the multiplying digital-analog converter is the input k of the digital input of the digital signal and the parallel-code parallel code, and also an additional digital-analog converter is inserted into it, the output of which is connected to the additional control input a regulated current source, and the input is combined with a digital input of a multiplying digital-analog converter.

На чертеже представлена структурна электрическа схема устройства преобразовани импульснокодовой модул ции в модул цию по длительности.The drawing shows a structural electrical circuit of a device for converting pulse-code modulation to modulation in duration.

Устройство преобразовани импульсно-кодовой модул ции в модул цию по длительности содержит стробируемый преобразователь код-длительность 1, первый ключ 2, второй ключ 3, регулируемый источник 4 тока , нагрузку 5, перемножающий цифро-, аналоговый преобразователь (ЦАП) 6, источник 7 стабилизированного напр жени , компаратор 8, дополнительный цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9.The device for converting pulse-code modulation to modulation in duration contains a gated converter code-duration 1, first switch 2, second switch 3, adjustable current source 4, load 5 multiplying digital to analog converter (DAC) 6, stabilized source 7 voltages, comparator 8, additional digital-to-analog converter (D / A) 9.

Компаратор 8 может быть выполнен в видеусилител или сумматора, один из входов которого подключен к выходу делител , а другой - к выходу усилител -ограничител . Регулируемый источник 4 тока может быть выполнен в виде источника посто нного тока и регулируемого электронного сопротивлени , к управл ющему входу которого подключен сумматор. Входы сумматора вл ютс входами регулируемого источника 4 тока.The comparator 8 can be made in the form of a amplifier or adder, one of the inputs of which is connected to the output of the divider, and the other to the output of the amplifier-limiter. The adjustable current source 4 can be made in the form of a direct current source and an adjustable electronic resistance, to the control input of which an adder is connected. The inputs of the adder are the inputs of the regulated current source 4.

Устройство преобразовани импульсно-кодовой модул ции в модул цию по длительности работает следующим образом.The device for converting pulse code modulation to modulation in duration works as follows.

При поступлении на сигнальный вход стробируемого преобразовател код-длительность 1 п-k разр дов входного цифрового сигнала П-разр дного параллельного кода, а на управл ющий вход - стробирующего импульса, на выходе преобразовател код длительность формируетс импульс, длительность которого пр мо пропорциональна величине поступившей информации.When a gated converter is supplied to the signal input of a code-duration 1 p-k bits of the input digital signal of a P-bit parallel code, and to a control input - a strobe pulse, a pulse is formed at the output of the converter, the duration of which is directly proportional to the incoming signal information.

Этот импульс поступает на управл ющий вход первого ключа 2, который подключает регулируемый источник 4 тока к нагрузке 5. Тот же импульс поступает на аналоговый вход перемножающего цифроаналогового преобразовател 6, на цифровой вход которого поступает К разр дов входного цифрового сигнала разр дного параллельного кода.This pulse arrives at the control input of the first switch 2, which connects the regulated current source 4 to the load 5. The same pulse arrives at the analog input of the multiplying digital-analog converter 6, to the digital input of which is fed To the bits of the input digital signal of the parallel parallel code.

ЦАП 6 осуществл ет ослабление сигнала в соответствии с информацией на его цифровом входе. Ослабленный сигнал поступает на второй вход компаратора 8, на первый вход которого через второй ключ 3, также управл емый импульсом с выхода стробируемо го преобразовател коддлительность 1, поступает импульс стабилизированного напр жени такой же длительности от источника 7 стабилизированного напр жени . Если эти напр жени не равны, то на выходе компаратора 8 по витс разностное напр жение, которое, воздейству на регулируемый источник 4 тока, изменит напр жение на нагрузке 5 .The DAC 6 attenuates the signal in accordance with the information on its digital input. The attenuated signal arrives at the second input of the comparator 8, to the first input of which through the second key 3, also controlled by a pulse from the output of the gated converter, code duration 1, receives a pulse of stabilized voltage of the same duration from the source 7 of stabilized voltage. If these voltages are not equal, then at the output of the comparator 8 there is a differential voltage across the Vits, which, acting on the regulated current source 4, will change the voltage on the load 5.

в Итоге установитс динамическое равновесие, при этом уровень ,As a result, a dynamic equilibrium is established, with the level

напр жени на нагрузке 5 при открытом первом ключе 2 соответствует информации разр дов входного цифрового сигнала М-разр дного параллельного кода .на цифровом входе ЦАП б, а длительность импульса на нагрузке 5 соответствует информации п -k разр дов входного цифрового сигнала п разр дного параллельного кода на сигнальном входе преобразовател коддлительность , следовательно обеспечиваетс п разр дное преобразова- . ние сигнала на нагрузке..voltage on load 5 with open first key 2 corresponds to the information bits of the input digital signal of the M-bit parallel code. on the digital input of the DAC b, and the pulse duration on the load 5 corresponds to the information n-k bits of the input digital signal n bit parallel The code on the signal input of the converter is the length of the code; therefore, n-bit conversion is provided. signal on load

За счет маломощности второгоDue to the low power of the second

ключа 3 требовани к нему значительно облегчены. При этом, так как в устройстве преобразовани импульсно-кодовой 5дyл ции в модул цию по длительности используетс Key 3 requirements for it are greatly facilitated. In this case, since in the device for converting a pulse-code 5-duplication into modulation by duration,

код с плавающей зап той (линейна часть п-k разр дов, а k разр дов определ ют их вес, т.е. место зап той ). , разр дность ЦАП 6 значительно меньше разр дности устройства преобразовани импульснокодовой модул ции в модул цию по длительности, что позвол ет повысить его разр дность даже при использовании простогоотносительноthe code with a floating point (the linear part of the p – k bits, and the k bits determine their weight, i.e. the place of the combo). , the DAC 6 is considerably shorter than the width of the device converting pulse-code modulation to modulation in duration, which makes it possible to increase its width even when using a simple

малоразр дного стробируемого преобразовател код-длительность 1, что приведет к уменьшению нелинейных искажений при повышении уровн выходного сигнала.a small-sized gated code-duration converter 1, which will lead to a reduction in nonlinear distortion with increasing output signal level.

- При наличии дополнительного ЦАП 9 в регулируемом источнике 4 тока будет предварительно устанавливатьс за счет воздействи сигнала с выхода дополнительного- If there is an additional DAC 9 in the regulated current source 4, it will be preset due to the signal from the output of the additional

ЦАП 9 нужна область рабочей характеристики , определ в первом . приближении нужный уровень напр жени на нагрузке 5. При этом петл отрицательной обратной св зи - ЦАП бDAC 9 needs a working characteristic area defined in the first one. approximation of the desired level of voltage on the load 5. At the same time, the negative feedback loop - DAC b

компаратор 8 с источником 7 стабиS1078607вcomparator 8 with source 7 stabi S1078607v

|Лнэироаанного напр жени и то- уменьшитс уровень побочных спектрым ключом 3, регулируе в:1й нсточ- ральных состаал ющнх. ник 4 тока буду работать а малом Таким образом предлагаемое диапазоне изменений уровней. Это устройство преобразовани импульсприводит к повышению быстродейст-, но-кодовой модул ции в модул цию| Voltage voltage and current will decrease the level of the side spectral key 3, adjusting to: 1st voltage. nick 4 current will work and small Thus the proposed range of changes in levels. This pulse conversion device leads to an increase in speed-but-code modulation into modulation.

ВИЯ, а следовательно, к снижению по длительности позвол ет эначиискажений импульса:напр жени в тельно понизить нелинейные искаженагрузке 5 и соответственно еще ни в выходном сигнале.VIA, and therefore to a decrease in duration, allows the impulses to distort the impulse: the voltage will be drastically reduced by the nonlinear distortion of the load 5 and, accordingly, still in the output signal.

Claims

1. DEVICE FOR CONVERSING PULSE-CODE MODULATION into DURATION MODULATION, containing an adjustable current source and a first key connected in series, the control input of which is · connected to the output of the gated converter code-duration, and the output is connected to the load, while the control input of the gated converter code is the duration is the input of the strobe pulses, characterized in that, in order to reduce non-linear distortions, a stabilized source voltage, a second key and a comparator, the output of which is connected to the control input of an adjustable current source, between the output of the first key and the second input of the comparator a multiplying digital-to-analog converter is introduced, while the control input of the second key is connected to the output of the gated converter code-duration, the signal input of the gated converter -length code is input η - to the bits of the input digital signal h-bit parallel code SppK = SpaK _<t n and a multiplying digital input tsifroan analog trunk converter is input to the bits of the input digital signal η -bit parallel code.

SLL.., 1078607

2. Device pop. 1, characterized in that it introduced an additional digital-to-analog converter, the output of which is connected to an additional control input of an adjustable current source, and the input is combined with a digital input of a multiplying digital-to-analog converter.