SU379046A1

SU379046A1 - PATENT

Info

Publication number: SU379046A1
Application number: SU1640154A
Authority: SU
Inventors: Р. Шпигель А.
Priority date: 1971-03-30
Filing date: 1971-03-30
Publication date: 1973-04-18

Description

1one

Изобретение может быть использовано в различных радиотехнических устройствах, в частности нри построении компандерных устройств дл систем св зи, функциональных преобразователей дл измерительных приборов и вычислительной аппаратуры.The invention can be used in various radio devices, in particular in the construction of compander devices for communication systems, functional converters for measuring devices and computing equipment.

Известно, что дл преобразовани передаточной функции нелинейного элемента в обратную по величине передаточную функцию используют нелинейный четырехполюсник, состо щий из усилител в тракте пр мой передачи и нелинейного элемента в цепи отрицательной обратной св зи. Така схема характеризуетс уменьшением точности преобразовани при увеличении диапазона значений передаточной функции нелинейного элемента в динамическом диапазоне .входных сигналов.It is known that a nonlinear two-port network consisting of an amplifier in the direct path and a nonlinear element in the negative feedback circuit is used to convert the transfer function of the nonlinear element to the inverse transfer function. Such a scheme is characterized by a decrease in the conversion accuracy with an increase in the range of values of the transfer function of the nonlinear element in the dynamic range of the input signals.

Цель изобретени -повышение точности преобразовани нелинейной передаточной функции в обратную но величине без ограничени степени изменени передаточной функции нелинейного элемента в пределах динамического диапазона.The purpose of the invention is to increase the accuracy of converting a non-linear transfer function to an inverse value without limiting the degree of change in the transfer function of a non-linear element within the dynamic range.

Это достигаетс тем, что в тракт пр мой передачи четырехполюсника ввод т нелинейный элемент с передаточной функцией, приближающейс к требуемой (преобразованной ), что дает возможность уменьшить диапазон изменени глубины обратной св зи.This is achieved by introducing a nonlinear element into the direct transfer path of the quadrupole with a transfer function approaching the required (transformed) one, which makes it possible to reduce the range of variation of the feedback depth.

увеличить минимальное значение глубины обратной св зи в динамическом диапазоне входных сигналов и, таким образом, уменьшить искажение преобразовани передаточной функции нелинейного элемента, составл ющего цепь отрицательной обратной св зи, в обратную по величине передаточную функцию . На фиг. 1 приведена блок-схема обращенного функционального преобразовател ; на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого нелинейного четырехполюсника.increase the minimum value of the feedback depth in the dynamic range of the input signals and, thus, reduce the distortion of the transformation of the transfer function of the nonlinear element constituting the negative feedback circuit in the inverse transfer function. FIG. 1 shows a block diagram of an inverted functional converter; in fig. 2 is a block diagram of the proposed non-linear quadrupole.

На схеме (см. фиг. 1, 2) прин ты следующие обозначени : усилитель 1 тракта пр мойIn the diagram (see Fig. 1, 2), the following designations are accepted: the amplifier 1 of the direct path

передачи; нелинейный элемент 2 в цепи отрицательной обратной св зи; дополнительный нелинейный элемент 3 с передаточной функцией (см. фиг. 2), приближающейс к преобразованной .transmissions; nonlinear element 2 in the negative feedback circuit; an additional non-linear element 3 with a transfer function (see Fig. 2) approaching the transformed one.

Предлагаемое устройство состоит из последовательно включенных усилител 1 и дополнительного нелинейного элемента 5, охваченных цепью нелинейной отрицательной обратной св зи 2. При этом узлы / и 3 могутThe proposed device consists of a series-connected amplifier 1 and an additional nonlinear element 5, covered by a chain of nonlinear negative feedback 2. In this case, the nodes / and 3 can

включатьс в произвольном пор дке.included in random order.

В качестве дополнительного нелинейного элемента может быть использован, например диод или группа диодов. Передаточна функци дополнительного нелинейного элементаAs an additional nonlinear element can be used, for example, a diode or a group of diodes. The transfer function of the additional non-linear element

тем ближе приближатьс к преобразованной , чем выше точность преобразовани . При точности преобразовани il% передаточна функци дополнительного нелинейного элемента может отличатьс от преобразованной в 2-3 раза. При подаче на вход устройства {см. фиг. 2) различных по уровню сигналов в пределах динамического диапазона получают малый диапазон изменени передаточной функции по кольцу: усилитель 1, дополнительный не- 10 линейный элемент 3 и цепь нелинейной обратной св зи 2. Диапазон изменени передаточной функции по кольцу, т. е. диапазон изменени глубины обратной св зи в динамическом диапазоне, мал, так как передаточ- 15 ные функции нелинейных элементов 2 и приблизительно взаимно обратны по величине . Это позвол ет без потери устойчивости четырехполюсника повысить минимальное значение глубины обратной св зи и, таким 20 образом, повысить точность преобразовани . По сним это, анализиру выражение дл передаточной функции усилител (см. фиг. 1), охваченного цепью отрицательной обратной св зи: гг - у Уос 1 + А уАцос где Ку - передаточна -функци усилител ; А цое-передаточна функци цепи обрат- 30 ной св зи. Если выполн етс условие у цос 1 the closer you get to the converted, the higher the conversion accuracy. With an il% conversion accuracy, the transfer function of the additional non-linear element may differ from the converted one by a factor of 2-3. When applying to the input device {see FIG. 2) different levels of signals within the dynamic range receive a small range of transfer function over the ring: amplifier 1, additional non-linear element 3 and non-linear feedback circuit 2. Range of change of transfer function over the ring, i.e. range the feedback depths in the dynamic range are small, since the transfer functions of the nonlinear elements 2 and are approximately reciprocal in magnitude. This allows, without losing stability of the quadrupole, to increase the minimum value of the feedback depth and, thus, to improve the accuracy of the conversion. According to this, analyzing the expression for the transfer function of the amplifier (see Fig. 1), covered by the negative feedback circuit: yy - y Waos 1 + A ysos where Ku is the transfer function of the amplifier; A is a transfer function of the feedback circuit. If the condition is met at zos 1

УОС КпAOS CP

т. е. в этом случае усилитель с отрицательной обратной св зью будет обладать передаточной функцией, обратной по величине передаточной функции цепи обратной св зи.that is, in this case, the negative feedback amplifier will have a transfer function inverse to the value of the transfer function of the feedback loop.

Дл получени высокой точности преобразовани во всем динамическом диапазоне необходимо, чтобы условие К.уК.цой выполн лось в виде:In order to obtain a high conversion accuracy over the entire dynamic range, it is necessary that the K.U.C. condition be executed in the form:

(л у л ЦОС/МИН 1 5 25 (l at l DSP / MIN 1 5 25

Обращенный функциональный преобразователь , содержащий линейный усилитель в тракте пр мой передачи, по входу которогоAn inverted function transducer containing a linear amplifier in the direct transmission path, the input of which

подключен выход цепи отрицательной обратной св зи с нелинейной передаточной функцией , отличающийс тем, что, с целью повышени точности преобразовани в динамическом диапазоне, в т|ракт пр мой передачи введен дополнительный нелинейный элемент с передаточной функцией по характеру обратной передаточной функции цепи огрицательной обратной св зи. В этом случае вблизи (../Сцос)макс .пренебрежение единицей вл етс еще более оправданным, однако обеспечение устойчивости четырехполюсника трудноосуществимо. Выходом из положени обычно вл етс обеспечение устойчивости за счет потери точности преобразовани при малых величинах ( ДуЛцос) мин. При введении дополнительного нелинейного элемента с передаточной функцией К. четырехполюсник (см. фиг. 2) обладает передаточной функцией: 1 К у Kg л ЦОС тал как Ку - const при обеспечении значительно уменьшаетс диапазон возможных значений глубины обратной св зи А 1-KyKg-Кцос в динамическом диапазоне входных сигналов. Это позвол ет повысить точность преобразовани , так как возможность пренебрежени единиц;ей по сравнению с величиной KyKg-Кцос В пределах динамического диаПазона становитс приблизительно одинаковой. Кроме того, при этом сложность обеспечени устойчивости четырехполюсника также становитс приблизительно одинаковой в динамическом диапазоне. Предмет изобретени a negative feedback circuit output is connected to a nonlinear transfer function, characterized in that, in order to improve the accuracy of conversion in the dynamic range, an additional nonlinear element with transfer function on the basis of the feedback transfer function of a negative feedback circuit has been introduced into the direct transfer function . In this case, near (../Сцос) max. Neglecting the unit is even more justified, however, ensuring the stability of the quadrupole is difficult to implement. The way out is usually to ensure stability due to the loss of conversion accuracy at small values (DuLc) min. With the introduction of an additional nonlinear element with a transfer function K. a quadrupole (see Fig. 2) has a transfer function: 1 K at Kg l DSP tal as Ku - const while providing a range of possible feedback depths A 1-KyKg-Ccos is significantly reduced in the dynamic range of input signals. This makes it possible to improve the accuracy of the conversion, since the possibility of neglecting the units is compared to KyKg-Ktsos within the limits of the dynamic diapazone. In addition, the complexity of ensuring the stability of the quadrupole also becomes approximately the same in the dynamic range. Subject invention