Дельта-сигма кодер

 

Изобретение относится к электросвязи и предназначено для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму. Целью изобретения является повышение точности кодера и упрощение его структуры. Дельта-сигма кодер содержит сумматор 1, вычитатель 2, коммутатор 3, T-триггер 4, компаратор 5, счетчик 6 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 7, сумматор 8, генератор 9 равномерно распределенного шума, источники 10 и 11 опорного напряжения соответственно V и 2 V. Цель изобретения достигается путем введения в устройство электронного коммутатора, Т-триггера, дополнительного сумматора и генератора равномерно распределенного шума. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК!

51)5 Н 03 М 3/02

ГОСУДАPСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4741642/24 (22) 26.09.89 (46) 23.08,91. Бюл. ¹ 31 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я.Пельше (72) Ю.Б.Яненко, И.M.Ìàëàøîíîê и А.А.Пундурс (53) 621.376.56(088,8) (56) Билинский И,Я., Микельсон А.К. Стохастическая цифровая обработка непрерывных сигналов. Рига: Зинатне, 1983, с. 78.

Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 4374835, кл. Н 03 П 3!02, 02.02.88.

Авторское свидетельсгво СС(P по заявке № 4710762, кл, Н 03 M 3/02, 26.06.89.

„, Я2, „1672570 А1 (54) ДЕЛЬТА-СИГМА КОДЕР (57) Изобретение относится к электросвязи и предназначено для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму. Целью изобретения является повышение точности кодера и упрощение его структуры. Дельта-сигма кодер содержит сумматор 1, вычитатель 2, коммутатор 3, Т-триггер 4, компаратор 5, счетчик б импульсов, цифроаналоговый преобразователь 7, сумматор 8, генератор 9 равномерно распределенного шума, источники 10 и 11 опорного напряжения соответственно Ч и 2V. Цель изобретения достигается путем введения 8 устройство электронного коммутатора, Т-триггера, дополнительного сумматора и генератора равномерно распределенно(о шума. 2 ил, 1672570

Изобретение относится к ав1оматической и мыо1окзнальной электросвязи, вычислительной технике и предназначено дуя преобр.:1зования аналогового сигнала в цифровой вид и может найти применение в говременных цифровых системах связи-электронных и квазиэлектронных ЛТС, з также может быть использовано в других системах автоматики, Целью изобретения является повышение точност кодера и упрощение его структуры, На фиг. 1 иэображгна структурная схема кодера; нз фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу дельта-сигма кодера, Дель1 з-сигма кодер содержит сумматор

1, вы 1ита тель 2, коммутатор 3, Т-триггер 4, компара;ор 5..1етчик 6 импульсов, цифроаналогозь1й1 реобр. зова тель 7, сумматор 8, генератор 9 равномерно распределенного шума, источники 10 и l1 ог1орн:ro напряжения соо1ветствеll lo yl и 21 . !

-!а фиг, 2 приняты следующие обозначения:

X(t) — входной аналоговый сигнал;

L(t) — выходная цифровая пооладовательность, 9 - опорнь1й уровень ис точника 10 опорного Hsпря.,,-. ния: а — cls! нал нз выходе сумматора 8, Ь вЂ” c»l нзл нз выходе коммутатора . 3, i; -сигнал на выходе компарзтора 5;

8(т) — сигнал ыз выходе генератора 9 равнм ерно рзспред- ленного и ума; — стро .-. ирующзя I" осладовsren,-,-1г ть l мпулi т ов

В кзче1. .ве су., м lrops сум".зторз Р, s тзк..". вычитатсля . мо т быть испольт10вачь анало овые вычитатели и с.мм.-тп. любой извест;:ой Ko icl o, кцли.

f кзч=стве эл".ê тронного ком,:утатора 3 в коде - дельта-сигма может бы ь 11спользовзн аналоговый мультиплексор.

Генератор 9 равномерно Пзсг1„еделеыного шума может бь1т1, построен с при 1 пением генератора случайных s: личин и соответствующе о ЦАП. усч рсйство рабо1зет следу1г ши1 образом.

Вхor.;I.oè аналоговый сигнал по .1,. пает

На СуММэтОр 1 И ВЫчптатЕЛЬ 2. КOTOprl фСрмиру от соотьегстт анно сумму (1/ Х(т ) и раэт ости (+ — X{t)), Г!ред1.0ложим. чтэ в !40мент рассмотрения нз выходе ус;ройс ва и сооч. атсч венно на управля,ощем входе коммутатора 3 установилась логи.iecKs "1" (фиг, !). При этом на выход коммутз-орз 3 бучет подключен cH!нал, нз од и,„йся нз первом входе, т,е. сумма 1, 1l 1:(, !))1. Вал.лчинз этого напряжения определяет порог сравнения на компзраторе 5 в данный момент (фи1. 2, сигнал Ь), По мере поступления тактовых импульсов на счетный вход счетчика

5 6, управляющего цифроаналоговым преобразователемм 7, происходит возрастание напряжения а на выходе ЦАП 7 до тех пор, пока оно не превысит порог сравнения Ь (фиг. 2).

10 При этом на выходе устройства формируется единичная пачка импульсов длительности пТС в соответствии со следующим

COOT НОШЕНИЕМ: где К вЂ” раэряднос. ь ЦАП 7, В момент превышен я сигнала а над си1нзлом b на выходе компаратора 5 вырабil Tывза1ся сигнал сброса с для счетчика 6, "0 который одновременно перебрасывает TTpMIIер 4 в другое состояние, и в данном .-лу зе начинается форм",овзние нулевой пачки импу Ibcos длительностью глТ,.

Формирование нулевой пачки и! оисхо25 par àí-!I!ore lilo формированию единичной пачки. с той лишь разницей, что порог сравн" ния компаратора 5 будет равен Ч вЂ” X(t)) и, соответствен нг1. 4+ „к-i

10 n =- -- — -- — 2, (2)

1 /

Для Toro. тобы исключить влияние диcKpeTíoclIy ьеличин и и Ill на точность преобрззолзния аналоговой вели 1ины Х, s устроиство введень генератор 5 равномер35 1 о рзспределенногo шума и сумматор 8, учзгтзуЮщИЕ В фГ1рМИрОВЗЫИИ СИГ11ЗЛа а. TSK. п читал ь110с, ь нулевой или ед1н:и 1ной пачки о..ределяатс . моментом пое ышенля curl"à1з а нзл сигн:лом Ь лиг. 2). при этом !

0 то ность определения этсго момента завис II o l збсо. ютной рзэыи1;: сигналов а и Ь.

Н;1редт1з г1е! or устроисrse эта разница y÷ë û soå Tcÿ стат истически s соответствии с принципами стохзстическьчо квантования.

45:o есть то 1,1ые значения и и ITI, соответствую цие coorllou.е1 иям (!) и (2) формируются в результате усреднения нескольклх периодов цифрового потока в зависимости от тре6óåìoé точности. Для правильнои работы - 0 устройства наоб".oäèìo, чтобы мзкслмзльная величина напояжени.. на в,. ходе гене,эатора 3 равномерно распределенного .чума (Ут)) ., ...,. был:. равна р,:.амеру вага .1ифроанзлот: во10 преобрззоьатечя 7

55 1 фиг, 2, заштрихованные участки).

Тс: им образо, дли. ельность прсцессз

01С11ЕхКИВаНИя В ПрЕдЛаГЗЕМОМ уСтрОйСтВЕ может быт:. значительно увеличена без oî.;,,10:онич ps. ряднос; и 1ифроанзлоговогп р1 осрззователя и достигает наооходимых

1672570

l7,Ь

Й.е 2

Составитель О.Тюрина

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор Л.Гратилло

Заказ 2846 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ "îñóäàðñòâåííîãî комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ород, ул.Гагарина, 101 значений для обеспечения требуемой точности преобразования.

Таким образом, за счет введения в устройство коммутатора 3, Т-триггера 4, сумматора 8 и генератора 9 равномерно распределенного шума удалось значительно повысить точность преобразования входного аналогового сигнала в цифровой вид. Кроме того, режим работы цифроаналогового преобразователя 7 значительно упрощен, так как опорный уровень строго фиксирован и неизменен, Универсальность дельта-сигма кодера заключается в возможности преобразования сигналов речевого диапазона, низкоскоростных сигналов, а также сигналов постоянного уровня.

Формула изобретения

Дельта-сигма кодер, содержащий первый сумматор и вычитатель, первые входы которых объединены и являются информационными входами устройства, выход первого источника опорного напряжения подключен к вторым входам первого сумматора и вычитателя, генератор равномерно распределенного шума, цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, выход которого подключен к первому входу коммутатора, и счетчик импульсов, о т л и5 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности кодера и упрощения структуры, в него введен Т-триггер, второй источник опорного напряжения и коммутатор, выход которого подключен к второму входу компа10 ратора, выход которого подключен к входу сброса счетчика импульсов и входу Т-триггера, выход которого является выходом устройства и подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй информаци15 онные входы которого подключены соответственно к выходам первого сумматора и вычитателя, выходы генератора равномерно распределенного шума и второго источника опорного напряжения подключены

20 соответственно к второму входу второго сумматора и входу опорного напряжения цифроаналогового преобразователя, информационные входы которого подключены к выходам счетчика импульсов, счетный

25 вход которого является тактовым входом устройства.