Демодулятор ШИМ сигнала Советский патент 1985 года по МПК H03K9/08 

со

00

со

&9 кй

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при преобразовании стробимпульса, соответствующего фазовому сдвигу, в постоянный сигнал.

Известно устройство, содержащее источник ШИМ-сигнала и фильтрующий измеритель 13.

Недостатком устройства является его низкий частотный диапазон, обус- ловленный большой инерционностью фш1ьтруюп{его измерителя.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее источник входного сигнала, выход которого через формирователь импульса соединен с управ-ляющим входом ключа, второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход - с входом буферного повторителя напряжения и через конденсатор с общей шиной, па раллельио конденсатору подключен второй 1ШЮЧ, управляющий вход которого через второй формирователь соединен с выходом источника входного сигнала, параллельно конденсатору интегратора подключен третий ключ, управляющий вход которого через третий формирователь соединен с выходом источника входного сигнала C2J.

Недостатком известного устройства является его узкий частотный диапазон из-за неполного разряда конденсаторов через второй и третий ключ.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в демодулятор, содержащий источник входного сигнала, выход которого через формирователь импульса соединен с управляющим входом ключа, второй вход которого соединен с выходом -интегратора, выход с входом буферного повторителя напряжения и через конденсатор с общей шиной, введены два резистора и индикатор тока, причем вход интегратора соединен через первый резистор с выходом источника входного сигнала и через последовательно соединенные второй резистор и индикатор тока с выходом буферного повторителя напряжения.

На чертеже представлена блок схема демодулятора ШИМ-сигнала.

Демодулятор содержит источник 1 входного сигнала, выход которого через формирователь 2 импульса соединен с управляющим входом ключа 3, второй вход которого соединен с выходом интегратора 4, а выход - с входом буферного повторителя 5 напряжения и через конденсатор 6 с общей шиной, вход интегратора 4 соединен через резистор 7 с выходом источника 1, а через последовательно соединенные резистор 8 и индикатор 9 - с выходом повторителя 5.

При использовании устройства в составе фазометра источник 1 может содержать триггер 10 и формирователи 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

На вход интегратора 4 поступают сигналы с выходов источника I и повт рителя 5, которые вычитаются, а затем интегрируются. Ключ 3 открывается периодически на очень короткое время. В момент прихода импульса с формирователя 2, который формирует короткие импульсы синхронно с периодом входного переменного напряжения, конденсатор 6 осуществляет запоминание мгновенного значения напряжения на выходе интегратора 4. Это напряжение через повторитель 5 подается на выход устройства в течение времени д прихода следующего входного импульса. Напряжение на выходе устройства п:осле периода I

инТ

,.

Кп

и.,+

1 RgC

ч.

-п 11 iiiu )+ Jiml к R.- R.n п

ее

где и - начальное напряжение на

выходе;

Upj - амплитуда импульсов, поступающих с выхода источника 1;

f - длительность этих импульсов;

Т - период входных сигналов, совпадающий с периодом открывания ключа;

Н,иЕв сопротивления соответствующих резисторов.

Un,1

П - V 4-TI Q

тк.

где Q 1VifF H« |;| n( t H«Для тг-го периода u.:ii4K.Za-Vu. При первое слагаемое в последнем выражении представляет собой сходящуюся геометрическую прогрессию. После преобразования получаем ,.±4,u..a.ieK.t . 1-a аи(.и„а.

При cfeT. e., в установившемся режиме, на выходе фазометра устанавливается постоянное напряжение, пропорциональное сдвигу фаз входных сигналов

и.„ Rj it-ji n38 5

в предлагаемом устройстве не производится в каждом цикле заряд и разряд конденсатора 6 и конденса.тора интегратора , а производится только их незначительный подзаряд, что позволяет значительно повысить частоту работы демодулятора. 4 Тогда с учетом U« Q +U Q-U -()Q U.-4UQ. При Qs-O, 1, что легко достижимо на практике, ,0001 пренебрежимо мало и, следовательно, с высокой точностью можно считать UjjjJLSi., где и„. Т, Bj и R - постоянные величины;t - интервал времени, пропорциональный сдвигу фаз. Уже после цикла III-IV погрешностью можно практически пренебречь V(.dUu и

ДЕМОДУЛЯТОР ШШ-СИГНАЛА, содержащий источник входного сигнала, выход которого через формирователь импульса соединен с управляющим, входом ключа, второй вход которого соединен с выходом интегратора, а выход - с входом буферного повторителя напряжения и через конденсатор с общей шиной, отличающийс я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены два резистора и индикатор тока, причем вход интегратора соединен через первый резистор с выходом источника входного сигнала и через пос- р ледовательно соединенные второй ре- Э зистор и индикатор тока с выходом (Л буферного повторителя напряжения.