Широтно-импульсный модулятор Советский патент 1986 года по МПК H03K7/08 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического регулирования радиотехнических устройств.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования двуполярного широтно-амп- литудно-импульсного сигнала по входному знакопеременному сигналу и сигналов одно- полярной широтно-импульсной модуляции для положительных и отрицательных значений входного напряжения устройства, расширение области применения.

На чертеже приведена функциональная схема широтно-импульсного модулятора.

Широтно-импульсный модулятор содержит первый компаратор 1, генератор 2 линейно-изменяющегося напряжения, элемент выборки-хранения 3, инвертируюший элемент 4, второй компаратор 5, аналоговые ключи 6 и 7, шину 8 тактовых импульсов, шину 9 входного знакопеременного сигнала, шины 10 и 1Г первого и второго источников опорного напряжения, шины 12-14 первого, второго и третьего выходов устройства.

Первый вход элемента выборки-хранения 3 соединен со входом генератора 2 и шиной 8 тактовых импульсов. Входная шина 9 подключена ко второму входу элемента выборки-хранения 3, выход которого соединен со вторыми входами первого 1 и второго 5 компараторов, а также со входами первых каналов первого 6 и второго 7 аналоговых ключей, выходы первых каналов которых объединены и подключены к первому 12 выходу устройства.

Выход генератора 2 соединен с первым входом первого компаратора 1 и через инвертируюший элемент 4 с первым входом второго компаратора 5. Выходы компараторов 1 и 5 подключены к управляющим входам первого 6 и второго 7 аналоговых ключей соответственно.

Входы вторых каналов первого 6 и второго 7 аналоговых ключей подключены к щи- нам 10 и 11 первого и второго источников опорного напряжения соответственно.

При этом выходы вторых каналов первого 6 и второго 7 аналоговых ключей являются вторым 13 и третьим 14 выходами устройства соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Во время действия тактового импульса элемент выборки-хранения 3 запоминает амплитуду входного сигнала UBX, а генератор 2 линейно-изменяющегося напряжения обнуляется. Входное напряжение с элемента 3 поступает на один из входов компараторов 1 и 5. В паузах между тактовыми импульсами на выходе генератора 2 формируется линейно-нарастающее напряжение, которое поступает на первый вход компаратора 1 и через инвертор - на первый вход компаратора 5.

Компаратор 1 удерживает аналоговый ключ 6 в открытом состоянии пока напряжение, например, положительное, на выходе элемента выборки-хранения 3 первышает на- пряжение на выходе генератора 2, и отключает ключ б, когда напряжение на выходе генератора 2 превыщает напряжение на выходе элемента выборки-хранения 3. При этом первый канал ключа 6 подключает выход элемента выборки-хранения 3 к первому 12 вы- ходу устройства, на котором формируется импульс, длительность которого пропорциональна, а амплитуда соответствует уровню входного сигнала в момент стробирования тактовым импульсом.

Причем на втором 13 выходе устройства формируется импульс, длительность которого равна длительности импульса на первом 12 выходе, а амплитуда определяется первым опорным напряжением на шине 10.

С приходом очередного тактового импуль- са процесс повторяется.

При смене знака входного сигнала модуляция осуществляется аналогично посредством второго 5 компаратора и второго 7 аналогового ключа.

Таким образом на первом 12 выходе устройства формируется амплитудно-широтно- импульсная последовательность импульсов, амплитуда и знак отдельного импульса которой соответствует, а длительность пропорциональна амплитуде и знаку входного знакопеременного напряжения в момент стробирования.

Широтно-модулированная последовательность импульсов на втором 13 и третьем 14 выходах устройства пропорциональна уровню положительного и отрицательного входного напряжения соответственно и может быть использована для управления фазовым мостовым инвертором в усилителях класса Д.

Формула изобретения

Широтно-импульсный модулятор, содержащий компаратор, генератор линейно изменяющегося напряжения и элемент выборки- хранения, первый вход которого соединен с шиной тактовых импульсов и входом генератора линейно изменяющегося напряжения, подключенного своим выходом к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом элемента выборки-хранения, второй вход которого соединен с входной щиной, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем обеспечения возможности модулирования знакопеременного входного сигнала и расщирения области применения, в него введены инвертирующий элемент, второй компаратор, щины опорного напряжения, два двух- канальных аналоговых ключа, управляющие входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго компарато

1257828 34

ров, причем первые каналы аналоговых клю-торого соединен с выходом элемента выборчей соединены параллельно и подключеныки-хранения, при этом входы вторых каналов

между выходом элемента выборки-храненияаналоговых ключей соединены соответствени первым выходом устройства, а выход гене-но с шинами первого и второго опорных

ратора линейно изменяющегося напряжениянапряжений, а выходы вторых каналов персоединен с входом инвертирующего элемен-вого и второго аналоговых ключей являются

та, подключенного своим выходом к первомувторым и третьим выходами устройства совходу второго компаратора, второй вход ко-ответственно.

Изобретение может быть использовано в системах автоматического регулирования радиотехнических устройств. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Модулятор содержит компаратор 1, генератор 2 линейно изменяющегося напряжения и элемент 3 выборки-хранения. Введение инвертирующего элемента 4, компаратора 5, двухканальных аналоговых ключей 6 и 7 и щин 10 и 11 источников опорного напряжения позволяет формировать двуполярный щиротно-амплитудно-им- пульсный сигнал по входному знакопеременному сигналу и сигналы однополярной щи- ротно-импульсной модуляции для положительных и отрицательных значений входного напряжения устройства. I ил. 11 (Л 7 т Ю ел 00 |С ас