Демодулятор сигналов с широтно-импульсной модуляцией Советский патент 1986 года по МПК H03K9/08 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в многоканальных времяимпульсных телеизмерительных системах для демодуляции широтно-импульсных сигналов с постоянной частотой следования.

Целью изобретения является повышение линейности и коэффициента передачи путем увеличения крутизны изменения напряжения на накопительном конденсаторе при его заряде.

На чертеже представлена функциональная схема демодулятора сигналов широтно-импульсной модуляцией.

Устройство содержит резистор 1, диод 2, неинвертирующий усилитель 3, ключ 4, накопительный конденсатор 5, резистор 6, дифференцирующее звено 7, причем между входной и выход- .ной шинами включены соединенные последовательно резистор 1, диод 2 и неинвертирзпощий усилитель 3, между входом которого и общей шиной включены ключ 4 и накопительньй конденсатор 5, между выходом неинвертирующег усилителя 3 и объединенными вьгаодами резистора 1 и диода 2 включен резистор 6, а между входной шиной и уп- равлякнцим входом ключа 4 - дифферен- цирукяцее звено 7.

Демодулятор сигналов с широтно- импульсной модуляцией работает сле- дукмцим образом.

При поступлении на входную шину ишротно-модулированного импульса его фронт -через дифференцирукицее звено 7 открывает ключ 4, через который разряжается конденсатор 5 до нуля. За время действия входного широтно-мо- дулированного импульса накопительный конденсатор 5 заряжается суммой токов резисторов 1 и 6 по закону

.На.

|-(к-1)-1

.

г±Г.(„и}-1

/ R.C

е-1

де Uc - напряжение на накопитель- ном конденсаторе 5;

R - сопротивление резистора 1;

Rf, - сопротивление резистора 6;

С - емкость накопительного конденсатора 5;

К - коэффициент усиления неинвертирующего усилителя 3|

Ujj - амплитуда входного импульса. RC

Если обеспечить

|-(К-1)-1

Rh

т,

где Т - период следования широтно- модзшированных импульсов, то напряжение, до которого зарядится накопительный конденсатор 5, равно U

J ±С1

4i рг . сумма площадей,

ограниченных напряжением заряда накопительного конденсатора 5 на участке от 1: О до t t и постоянным

напряжением U на участке от t t

п

до

t Т, равна

ь ь t

( -0(T-t,) + 1 uj-()dt.

n-RC

Е1роинтегрировав И разделив результат на период Т, получим среднее значение выходного напряжения на выходе неинвертирующего усилителя 3

-т

Уп

RC

2(е

ia.

,, tn

-О- ---е

1.

Разложив а в ряд и отбросив за алостью все члены ряда после четвертого, получим

и,

RC , tri,

„, , iQci liL -) R. x -p grj-.2 -

Полученная зависимость выходного нащи яжения от длительности входных имщ льсов близка к линейной и, например, при , изменяющемуся от О до 0,1,, нелинейность не превышает 0,17%.

Таким образом, введение новых элементов и связей позволило повысить передачи демодулятора за счет исключения участка преобразова- ния, на котором из выходного напряжения вычиталось напряжение, пропорциональное квадрату длительности входного импульса, а обеспечение нарастания крутизны изменения напряже- ния на накопительном конденсаторе при его заряде за счет положительной обратной связи через вновь введенный резистор позволило повысить линейность преобразования. Кроме того, демодулятор проще известных за счет исключения дополнительных линеаризующих звеньев.

Формула из.обретения

Демодулятор сигналов с широтно- импульсной модуляцией, содержащий включенные между входной и выходной шина:ми соединенные последовательно

312431224

первый резистор, диод и неинвертирую- - дачи, между выходом неинвертирукицего щий усилитель, между входом которого усилителя и объединенными выводами и общей шиной включены накопительный первого резистора и диода включен конденсатор и ключ, отличаю- второй резистор, а между входной щ и и с я тем, что, с целью повьше- j пшной и упрадпякнцим вход ом ключа вклю- ния линейности и коэффициента пере- чено дифференцирующее звено.

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в многоканальных ,времяимпульсных телеизмерительных системах для демодуляции широтно-импульсных сигналов с постоянной частотой следования. Цель изобретения - повьппение линейности и коэффициента передачи достигается путем увеличения крутизны изменения напряжения на накопительном конденсаторе при его разряде. Демодулятор содержит резистор 1, диод 2, неинвертирующий усилитель 3, ключ 4, нако- .пнтельный конденсатор 5. Для достижения поставленной цели в демодулятор введены резистор 6 и дифференцирующее звено 7. Введение этих элементов и связей позволило повысить коэффициент передачи демодулятора, пропорционально квадрату длительности входного импульса. Нарастание крутизны изменения напряжения на конденсаторе 5 при его заряде за счет положительной обратной связи через вновь введенный резистор позволило повысить линейность преобразования. 1 ил. (Л дыход