Амплитудно-импульсный модулятор Советский патент 1985 года по МПК H03K7/02 

1 Изобретение относится к импульс ной технике и может быть использов но для построения время-импульсных множительных устройств. Известен амплитудно-импульсный модулятор, содержащий источник вхо ного модулирующего сигнала, к выхо ду которого подклютгены последовательно соединенные ограничительный резистор и транзисторный ключ, управляющий вход которого соединен с источником модулируемой импульсной последовательности. Параллельн транзисторному ключу подключена нагрузка 13 . Недостатком такого модулятора является низкая точность преобразо вания, вследствие влияния таких остаточных параметров, как ток и напряжение, присущих ключам на бип лярных транзисторах. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является амплитудно-импульсный модулятор, содержащий первый и второй ключи на полевых транзисторах различной проводимости, которые подключены затворами к одному выводу источника модулируемой импульсной после довательности, другой вывод которо соединен с общей шиной, стоки поле вых транзисторов подключены к перв выводам разнополярных источников модулирующего напряжения, а истоки объединены и через нагрузку соединены с общей щиной. Вторые выводы разнополярных источников модулирующего напряжения соединены с общей щиной С2. Недостатком известного устройства является низкая точность ам,плитудной модуляции, обусловленная сопротивлением замкнутьж ключей. Цель изобретения - повьщ1ение точности. Поставленная цель достигается k ,М, что в амплитудно-импульсный модулятор, содержащий первый и второй ключи на полевых транзисторах различной проводимости, которые подключены затворами к одному вьшоду источника модулируемой импульсно последовательности, другой вьгоод которого соединен с общей шиной, стоки полевых транзисторов подключены к первым выводам разнополярных источников модулирующего напряжения а истоки объединены и через нагруз77 2 ку соединены с общей шиной, введены третий и четвертый ключи, выполненные на полевых транзисторах различной проводимости, первый операционный усилитель, инвертор и потенциометр, причем вторые вьтоды разнополярных источников модулирующего напряжения подключены к входам первого операционного усилителя, между которыми включен потенциометр, подвижный контакт которого соединен с общей щиной, выход первого операционного усилителя подключен к стоку третьего ключа на полевом транзисторе одной проводимости и к входу инвертора, подключенного своим выходом к стоку четвертого ключа на полевом транзисторе другой проводимости, истоки третьего и- четвертого ключей соединены с нагрузкой, а затворы - с выводом источника модулируемой импульсной последовательности. На чертеже представлена схема амплитудно-импульсного модулятора.. Амплитудно-импульсный модулятор содержит два ключа 1 и 2 на полевых транзисторах разной проводимости, стоки которых подключены к разно- полярным источникам ЗиЛ модулирующего напряжения. Между источниками 3 и А модулирующего напряжения включен потенциометр 5, подвижный контакт которого к общей щине. К крайним точкам потенциометра 5 подключен первый операционный усилитель 6. Выход первого операционного усилителя 6 подключен к третьему ключу 7 на полевом транзисторе одной проводимости и к инвертору, выполненному на втором опеpaujHOHHOM усилителе 8 и резисторах 9 и 10. Выход инвертора подключен к четвертому ключу 11 на полевом транзисторе другой проводимости. Истоки ключей 1,2, 7 и 11 подключены К нагрузке 12. Затворы ключей через резисторы 13 - 15 и 16 подключены к источнику 17 модулируемой импульсной последовательности. Устройство работает следующим образом. При воздействии на ключи 1, 2, 7 и 11 импульсов положительной полярности от источника 17 ключи 1 и 7 открываются, а транзисторы 2 и 11 .закрываются. На истоке ключа 7 при указанной полярности источника 3 возникает положительный импульс напряжения длительностью, равной длительности отпирающего напряжения, подаваемого на затворы ключей- 1 и и амплитудой, равной напряжению модулирующего сигнала. Через нагруз ку 12 протекает-положительный импул тока. При воздействии на затворы транзисторов импульса отрицательной полярности открываются ключи 2 и 11, а ключи 1 и 7 закрьшаются. На выходе операционного усилителя 6 возникает импульс напряжения такж положительной полярности, так как напряжение модулирующего сигнала от источника Д приложенр к неинвертирующему входу усилителя. Инвертор на операционном усилителе 8 и резисторах 9 и 10 инвертирует выходное напряжение усилителя 6 и на истоке ключа 11 возникает импульс напряжения отрицательной полярности длительностью, равной длительности отпирающего напряжения, подаваемого на затворы ключей 2 и 11, и амплитудой, равной напряжению моду лирующего сигнала. Через нагрузку 12 протекает отрицательный импульс тока. Далее процессы в схеме повторяются. Таким образом, на нагрузке 12 осуществляется двухтактная амплитудная модуляция входной имг пульсной последовательности. Измен ние амплитуды вькодного импульсног напряжения соответствует изменению входного сигнала. Предлагаемое устройство имеет преимущества до сравнению с извест ным устройством, в котором амплиту да импульса напряжени:я, выделяемог на нагрузке при протекании тока, зависит от величины остаточного сопротивления открытого транзистора и при изменении этого сопротивления, также как и при изменении сопротивления нагрузки будет изме няться и амплитуда выходного напряжения. В случае неравенства остаточных сопротивлений транзисторов, что весьма характерно для транзисторов с различным типом проводимости, выходное напряжение на нагрузке будет ассиметричным по амплитуде в положительную и отрицательную стороны. Таким образом, схема известного устройства оказывается весьма критичной к выбору параметров ключей, источника модулирующего сигнала и величины сопротивления нагрузки. В предлагаемом устройстве ток в цепи открытых транзисторов, т.е.. и в цепи источника 3 и 4 модулирующего сигнала отсутствует вследствие высокого входного сопротивления операционного усилителя 6, и величина сопротивлений открытых транзисторов не оказывает влияния на амплитуду напряжения на нагрузке. Влияние сопротивлений открытых клк1чей 7 и 11 устраняется тем, что они включены в цепи отрицательной обратной связи усилителя 6. Полярности выходного напряжения на выходе операционных усилителей 6 и 8 при коммутации ключей 1,2, 7 и 11 не изменяются. Поэтому динамические свойства операционных усилителей не оказывают влияния на точность модуляции. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известными обладает высокой точностью преобразования, весьма малой мощностью, лотребляемой от ясточника модулирующего сигнала, высокой нагрузочной способностью, определяющейся мощностью операционного усилителя, что подтверждается испытанием макета модулятора.

АМПЛИТУДНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МО.ДУЛЯТОР, содержащий первый и второйключи на полевых транзисторах различной проводимости, которые подключены затворами к одному выводу источника модулируемой импульсной последовательности, другой вывод которого соединен с общей шиной, стоки полевых.транзисторов подключены к первым выводам разнополярных источников модулирую1(его напряжения. а истоки объединены и через нагрузку соединены с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, в него введены третий и четвертый кПючи, вьтолненные на полевых транзисторах различной проводимости, первый операционный усилитель, инвертор и потенциометр, причем вторые выводы разнополярных источников модулирующего напряжения подключены к входам первого операционного усилителя, между которыми включен потенциометр, подвижный контакт которого соединен с общей шиной, выход первого операционного усилителя подключен к стоку третьего ключа на полевом тран(Л зисторе одной проводимости и к входу инвертора, подключенного своим выходом к стоку четвертого 1У1юча на полевом транзисторе другой проводимости, истоки третьего и четвертого ключей соединены с нагрузкой, а затворы - с вьшодом источника модулиел руемой импульсной последовательности. О)