Широтно-импульсный модулятор для следящего электропривода Советский патент 1985 года по МПК H03K7/08 

со

о

О1

о

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в следящих электроприводах со статическими широтно-импульсными преобразователями.

Цель изобретения - повышение эффек.тивности широтно-импульсного модулятора путем устранения,«дребезга в области малого сигнала без снижения точности за счет формирования статической релейной характеристики с опережающей петлей формирования знака выходного сигнала.

На фиг.1 представлена структурная схема широтно-импульсного модулятора; на фиг.2 - временная диаграмма формирования выходной величины, пропорциональной модулю входного сигнала; на фиг.З - временная диаграмма формирования логических сигналов на знаковых выходах модулятора.

Шнротно-импульсный модулятор содержит источник 1 входного сигнала, компараторы 2 и 3, сдвоенный компаратор 4, генератор 5 напряжения треугольной формы, инвертирующий усилитель б, источники 7 и 8 напряжения смещения, элемент ИЛИ-НЕ 9, триггер 10, элемент 11 совпадений, элемент ИЛИ 12, инвертор 13, выходные шины , при этом источник 1 входного сигнала соединены с первыми входами компараторов 2 и 3, вторые входы которых соединены соответственно с источником 7 положительного напряжения смещения и источником 8 отрицательного напряжения смещения, выход компаратора 2 соединен с первым входом Элемента ИЛИ-НЕ 9 и S-BXOдом триггера 10, выход которого соединен с первым входом элемента 11 совпадений, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 9, а выход - с первым входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с R-входом триггера 10, вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 9 и выходом компаратора 3, а выход - с выходной шиной 15 и через инвертор 13 - с выходной щиной 16, причем выход сдвоенного компаратора соединен с выходной шиной 14, а его входы соответственно с выходом генератора 5 треугольного напряжения, выходом источника 1 входного сигнала и выходом инвертирующего усилителя 6, вход которого соединен с выходом генератора 5 треугольного напряжения.

Сдвоеннь компаратор 4 может быть выполнен на базе двух индентичных компараторов, объединенных по выходу элементом ИЛИ, например, на базе микросхемы 521СА1.

Модулятор работает следующим образом.

Входной сигнал UBX от источника 1 сравнивается на сдвоенном компараторе 4 с противофазными опорными напряжениями треугольной формы Uoi и Uo2 от генератора 5 и инвертирующего усилителя 6, как показано на временной диаграмме напряжений фиг.2.

Таким образом на выходной щине 14 устройства осуществляется формирование

импульсов, коэффициент заполнения которых пропорционален модулю входного сигнала.

Формирование единичных логических сигналов на выходных щинах 15 и 16 устройства, эквивалентных знаку входного сигнала UBX, осущестлвяется по закону релейной характеристики с опережающей петлей (фиг.З).

Входной сигнал UBI от источника 1 сравнивается на компараторах 2 и 3 с положительным +U| и отрицательным -Ui напряжениями смещения от источников соответственно 7 и 8.

При UBX + Ui на выходе компаратора 2 формируется сигнал логической «1, а на выходе компаратора 3 сигнал логического «О. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9 появляется логический «О, а на выходе триггера 10 - логическая «1, поэтому на выходе элемента 11 совпаданий будет логический «О, соответственно на выходных знаковых шинах 15 и 16 устройства - сигналы логических «О и «1.

При UBic -4-Ui в момент времени ti на выходе компаратора 2 появляется сигнал логического «О на выходе элемента 9 ИЛИ-НЕ 9 появляется «1, а триггер 10 своего состояния логической «1 на выходе не изменяет, поэтому на выходе элемента 11 совпадений происходит смена логического состояния на логическую «1, и тогда на выходных щинах 15 и 16 устройства происходит смена логических сигналов соответственно на «I и «О«.

При 1, состояние сохраняется, а момент времени на выходе компаратора 3 появляется сигнал «1, и следовательно на выходных щинах 15 и 16 устройства также

5 остаются прежними сигналы соответственно «1 и «О. При этом состояние триггера 10 изменяется на логический «О, на выходе элемента 11 совпадения появляется логический «О. При UBS -Ui состояние на выходных шинах 15 и 16 устройства не

0 меняется.

В момент времени 1з, когда Uex -Ui на выходе компаратора 3 появляется сигнал логического «О, на выходе элемента ИЛИс НЕ 9 состояние изменяется на «1, но состояние логического «О триггера 10 сохраняется,поэтому на выходе элемента 11 совпадений состояние «О также сохраняется, следовательно происходит смена состояний на выходных шинах 15 и 16 устройства -

0 появлянггся сигналы соответственно «О и «1.

При дальнейшем увеличении входного сигнала UBX состояние на выходных шинах 15 и 16 устройства сохраняется, но в момент времени t4 на выходе компаратора 2 появляется «1, состояние триггера 10 изменяется на противоположное и таким образом схема возвращается в исходное состояние.

Таким образом, устранение «дребезга в области малого сигнала без снижения точности достигается тем, что изменение знака выходного сигнала широтно-импульсного модулятора осуществляется по релейной характеристике с опережающей петлей, которая формируется с помощью вновь введенных элементов ИЛИ-НЕ, ИЛИ и триггера.

/

йог

х

BbixIftifCTp.

/

/

/

при US}

о

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР ДЛЯ СЛЕДЯЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА, содержащий первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с выходами источников напряжения смещения соответственно, а вторые - с выходом источника входного сигнала, соединенные последовательно генератор напряжения треугольной формы и инвертирующий усилитель, а также элемент совпадений и инвертор, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности модулятора путем устранения «дребезга в области малого сигнала без снижения точности, в него введены элемент ИЛИ-НЕ, триггер, элемент ИЛИ и сдвоенный компаоатор, первый вход которого соединен с выходом генератора напряжения треугольной формы, второй вход - с выходом источника входного сигнала, третий вход - с выходом инвертирующего усилителя, а выход - с первой выходной шиной устройства, при этом выход первого компаратора соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и S-входом триггера, выход которого соединен с первым входом элемента совпадений, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход i которого соединен с R-входом триггера, вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и выходом (Л второго компаратора, а выход - с второй выходной шиной устройства и через инвертор с третьей выходной шиной устройства.

Вых. Щстр

приибк

.о

t