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

т

10° Фи,г.1 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для управления мощными двухтактны ми инверторами. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования при одновременном уменьшении паразитной модуляции ширины выходных импульсов. На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы. Устройство содержит первьш 1 и второй 2 триггеры, первый 3 и второй 4 фазовые дискриминаторы, формирователь 5 разнополярных импульсов, фильтр 6 нижних частот, элемент 7 сравнения, управляемый генератор 8 импульсов, шину 9 тактовых импульсов шину 10 управляюш;его напряжения, а также первую I1 и вторую 12 выходные шины. Вход триггера 1 соединен с шиной 9,а выход - с первыми входами фазовых диcкpим: нaтopoв 3 и 4, выходы ко торых соединены соответственно с пер ВОЙ 11 и второй 12 выходными шинами и вторым и первым входами формирователя 5,выход которого через фильтр 6 соединен с первым входом элемента 7, второй вход которого соединен с шиной 10,а выход через управляемый генера тор 8 - с входом триггера 2, прямой :и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого 3 и второго 4 фазовых дискриминаторов . Устройство работает следующим образом. На вход триггера 1 поступают короткие тактовые импульсы стабильной частоты (фиг.2а), тогда на его прямом выходе появляется последовательность прямоугольных импульсов со скважностью, равной двум. (фиг.26). Эта последовательность импульсов поступает на первые входы фазовых дискриминаторов 3 и 4. В это же время постоянное напряжение, снимаемое с выхода элемента 7, поступает на вход управляемого генератора В, на выходе которого появляется последовательность импульсов с частотой, равной частоте следования импульсов напряже кия II:, , но сдвинутая относительно него по фазе, причем сдвиг по фазе зависит от величины напряжения Uj. Далее сигнал с управляемого генерато ра подается на второй триггер 2 и на 25 его прямом и инверсном выходах появляются прямоугольные импульсы со скважностью, равной двум (фиг.2 в,т) причем прямая последовательность подается на второй вход фазового дискриминатора 3, а инверсная - на второй вход фазового дискриминатора 4. В результате на выходах фазовых дискриминаторов 3 и 4 появляются импуль сные парафазные последовательности (фиг.2д,е), которые являются выходными сигналами модулятора. Эти сигналы подаются далее на формирователь 5, и на его выходе появится последовательность биполярных импульсов (фиг.2ж), из которой с помощью фильтра 6 выделяется постоянная составляющая (фиг.2з), которая вычитается из управляющего напряжения с помощью элемента 7. Разностное напряжение поступает на управляемый генератор 8, вькод которого подсоединен к входу второго триггера 2, замыкая отрицательную обратную связь. До замыкания отрицательной обратной связи управляемый генератор 8 настрайваетися так, чтобы при напряжении на его входе, равном О, частоiта импульсов равнялась частоте тактовых импульсов. После замыкания отрицательной обратной связи при отсутствии управляющего напряжения на шине 10 происходит автоматическое изменение фазы напряжения и.....,оДО тех Ov Л о. пор, пока напряжение на выходе элемента 7 не станет равным нулю. В установившемся режиме частота управляемого генератора 8 сравнивается с частотой тактовых импульсов на шине 9, а установившаяся фаза импульсов (фиг.2и) определяет ширину выходных импульсов (фиг.2д,е) Появление управляющего напряжения той или иной полярности нарушает : вначале равенство напряжений на входах элемента 7, что вызывает изменение частоты управляемого генератора 8, при этом фаза его выходного сигнала тоже изменяется и разность фаз между импульсами на выходах триггеров 1 и 2 начинает изменяться во вре.мени до тех пор, пока напряжение на выходе элемента 7 не станет равным нулю. При этом частота управляемого генератора 8 сравнивается с частотой тактовых импульсов, однако фаза его импульсов сдвигается относительно начшп,нои фазы на величину, определяе мую управляющим напряжением. В результате на выходе фазовых дискрими наторов 3 и 4 устанавливается импул сная последовательность с определен ной шириной импульсов. Диапазон регулировки фазового сдвига - практически от О до со ответственно регулируется и ширина выходных импульсов. Кольцо обратной связи подавляет пульсации напряжени действующего на управляемый генератор , благодаря чему отсутствует паразитная модуляция. В результате предлагаемое устройство можно испол зовать с нестабилизированным напряжением питания. Формула изобретени Широтно-импульсный модулятор, содержащий управляемый генератор импульсов, первый фазовый дискриминатор, шину тактовых импульсов и щину управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью

I I I I I 1 I L

а 5

ГП ГП I-I Г

6 1 ГП I-I

г д П П П П П П П П Г

Snnr innr-inn

е

ЛПППППППП расширения диапазона регулирования и уменьшения паразитной модуляции ширины выходных импульсов, в него введены первый и второй триггеры, второй фазовый дискриминатор, формирователь разнополярньгх импульсов, фильтр нижних частот и элемент сравнения, причем вход первого триггера соединен с шиной импульсов тактовой частоты, а выход - с первыми входами первого и второго фазовых дискриминаторов, выход элемента сравнения соединен с входом управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с входом второго триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с с вторыми входами соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами формирователя разнополярных импульсов, выход которого через фильтр нижних частот соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с шиной управляюего напряжения.

Изобретение может быть использовано для управления мощными двухтактными инверторами. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и уменьшения паразитной модуляций ширины выходных импульсов. Преобразователь содержит фазовый дискри/минатор 3, управляемый генератор 8 импульсов. Введение триггеров 1 и 2, фазового дискриминатора 4, формирователя 5 разнополярных импульсов, фильтра 6 нижних частот и элемента 7 сравнения позволяет сделать диапазон регулировки фазового сдвига практически от О до 2. При этом соответственно регулируется и ширина выходных, импульсов. Кольцо обратной связи подавляет пульсации напряжения, действующего на управляемый генератор 8 импульсов, благодаря чему отсутствует паразитная модуляция. Поэтому дан-с ное устройство можно использовать с (Л нестабилизированным напряжением питания. 2 ил.