SU913583A1

SU913583A1 - Устройство адаптивной дискретизации аналоговых' сигналов 1

Info

Publication number: SU913583A1
Application number: SU802917041A
Authority: SU
Inventors: Viktor F Komarov; Lyudmila G Kulakova; Aleksandr V Silkin; Leonid A Sokerchuk
Original assignee: Viktor F Komarov; Lyudmila G Kulakova; Aleksandr V Silkin; Leonid A Sokerchuk
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1982-03-15

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых комплексах обработки информации.

Известно устройство для адаптивной дискретизации аналоговых сигналов, содержащее генератор импульсов, аналого-цифровой преобразователь, состоящий из последовательно включенных входного усилителя и измерительного блока, дифференциальный усилитель с подключенным к его выходу управляемым резистором и нуль-орган, один из входов которого подключен к общей шине, другой соединен с [управляемым резистором и через конденсатор подключен к выходу аналогоцифрового преобразователя, а выход соединен с входом запуска измерительного блока, при этом управляющие входы двух ключей подключены к генератору импульсов, а вторые входы ключей подсоединены к двум первичным обмоткам трехобмоточного трансформато2

ра, включенным встречно-параллельно между выходом входного усилителя и общей шиной, а вторичная обмотка присоединена ко входам интегрирующей цепи, выходы которой подключены к дифференцирующему усилителю [1].

Недостатком данного устройства является отсутствие предварительной фильтрации, что не дозволяет добиться высокой точности дискретизации.

Цель изобретения - повышение точности дискретизации аналоговых сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство адаптивной дискретизации аналоговых сигналов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, состоящий из входного усилителя и измерительного блока, причем вход блока модуля первой производной подключен к выходу входного усилителя, а выходок входу управляемого резистора, выход которого соединен с первым входом нуль-органа и че25

3 913583

'рез конденсатор подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, второй вход нуль-органа соединен с общей шиной, а его выход - с входом запуска измерительного блока, блок ; установки начального периода дискретизации, подключенный между втором входом управляемого резистора и шиной питания, между выходом входного усилителя и входом измерительного ю блока, дополнительно подключен фильтр последовательностей, содержащий два интегратора, шесть ключей и блок управления, причем входы интеграторов через первый и второй ключи соот- ,5 ветственно соединены с выходом входного усилителя, а выходы через третий и четвертый ключи соединены с вторым входом измерительного блока и через пятый и шестой ключи, соот- ₂₀ветственно подключены к своим входам, кроме того, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу блока управления с первого по шестой выходы которого соответственно соединены с управляющим входами с первого по шестой ключ.

На чертеже представлена блок-схема устройства адаптивной дискретизации аналоговых сигналов.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, состоящий из входного усилителя 2 и измерительного блока 3, к выходу входного усилителя 2 подключен блок 4 модуля первой производной, выход ко- ³⁵торого соединен с входом управляемого резистора 5, нуль-органа 6, один из входов которого соединен с выходом управляемого резистора 5 и через конденсатор 7 с выходом АЦП 1, другой ⁴⁰вход соединен с общей шиной, а выход со входом запуска измерительного блока 3,блок 8 установки начального периода дискретизации,подключенный между вторым входом управляемого резистора и ис- 45 точником питания,фильтр 9 последовательностей , содержащий два интегратора 10 и 11 , включенных между входным усили•телем и измерительным блоком через ключи 12-15 .выходы интеграторов 10 и 11, 50

соединены со своими входами с помощью ключей 16 и 17, блок 18 управления, вход которого подключен к выходу АЦП 1; а выходы - к управляющим входам ключей 12-17. 55

30

Устройство работает следующим образом.

С выхода блока 4 модуля первой производной, напряжение ν'(с) поступает на управляемый резистор 5· При поступлении импульса цикла от АЦП конденсатор 7 заряжается и после его окончания перезаряжается через управ ляемый резистор 5, проводимость которого пропорциональна ν'(г) и напря жению, снимаемому с блока 8 установки начального периода дискретизации. В момент равенства нулю напряжения на обкладках конденсатора 7, нуль-ор ган 6 выдает импульс запуска АЦП 1, который осуществляет измерение и одновременно вырабатывает импульс цикла, вновь заряжая конденсатор 7· Вырабатываемый АЦП 1 импульс цикла одновременно подается на блок 18 управления фильтра 9 последовательностей, который вырабатывает импульсные напряжения и выдает их на управляющие входы ключей 12-17, замыкая в течение всего первого периода дискретизации 'ид ключ 12 и в течение времени 'Сд /2 вначале ключ 5 затем ключ 17, обеспечивая тем самым режим интегрирования интегратора 10 и режим памяти и сброса интегратора 11.

В течение второго периода дискретизации замкнуты соответственно на время 'Сд ключ 14 и на время 7д /2 поочередно ключи .13 и 16. Далее процессу повторяется. Таким образом, за счет поочередности работ интеграторов 10 и 11 устраняется возможная из-за конечного времени сброса потеря информации, в наличие у интеграторов 10 и 11 памяти,совпадающей во времени с импульсом цикла, обеспечивает измерение.

С помощью блока 8 установки начального периода дискретизации можно устанавливать начальную частоту дискретизации при ν'(ί)=0 в широких пределах,а следовательно, и начальную полосу пропускания фильтра после довательностей, амплитудно-частотная характеристика которого описывается выражением (5ΐηЛ·б/бд)/Л·б/с нуля ми в точках ί=η· Ед,

где п=1,2,3;

Ед- частота дискретизации; ί - текущая частота.

Адаптация устройства к входному сигналу осуществляется путем изменения проводимости управляемого резистора 5 пропорционально модулю пер вой производной входного процесса, что вызывает изменение частоты дис5 ' 9В583

кретизации и полосы пропускания фильтра 9 последовательностей относительно первоначально установленных.

При исследовании широкополосных нестационарных процессов в диапазоне _$частот

где верхняя граничная частота диапазона анализа;

ίβ- верхняя граничная частота

спектра исследуемого процесса, ю имеет эффект мимикрии частот.

Предлагаемое устройство устраняет этот недостаток путем введения в схему фильтра последовательностей осуществляющего предварительную фильт- ,5 рчцию и обеспечивающего при этом адаптивное изменение полосы пропускания, что приводит к значительному увеличению точности дискретизации входных сигналов. ₂₀

Claims

Формула изобретения.

Устройство адаптивной дискретиза- ₂₅ции аналоговых сигналов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, состоящий из входного усилителя и измерительного блока, причем вход блока.модуля первой производной под- ₃₀ключен к выходу входного усилителя, а выход - к входу управляемого резистора, выход которого соединен с первым входом нуль-органа и через

конденсатор'подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, вто рой вход нуль-органа соединен с общей шиной, а его выход - с входом запуска измерительного блока, блок установки начального периода дискретизации, подключенный между вторым входом управляемого резистора и шиной питания, отли чающееся тем, что, с целью повышения точности дискретизации аналоговых сигналов, между выходом входного усилителя и входом измерительного блока, дополнительно подключен фильтр последовательностей, содержащий два интегратора, шесть ключей и блок управления причем входы интеграторов соответственно через первый и второй ключи со· единены с выходом входного усилителя а выходы через третий, четвертый клю· чи соответственно соединены с вторым входом измерительного блока и через пятый и шестой ключи соответственно подключены к своим входам, кроме того, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу блока управления с первого по шестой, выходы которого соответственно соединены с управляющими входами с первого по шестой ключ.