Ключевой фазоимпульсный преобразователь Советский патент 1987 года по МПК H03K7/04 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в преобразователях аналоговых сигналов,системах автоматического регулирования и управления и является усовершенствованием устройства но авт. св. № 1264325.

Целью изобретения является рас1иирение динамического диапазона преобразования у11)ав. сигнала.

На чертеже представлена функциональная схема ключевого фазоимпульсного преобразователя.

Схема содержит триггеры 1-4, фазовые дискриминаторы 5--8, формирователь 9 раз- нонолярных импульсов, фильтр 10 нижних частот, : лемент 11 сравнения, управляемый генератор 12, при этом вход триггера 1 соединен с ниной тактовых импульсов, его прямой вход - с входом триггера 3, пря- Moii выход которого соединен с первыми входами фазовых дискриминаторов 7 и 8 и первыми входами фазовых дискриминаторов 5 и 6, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 2, прямой выход которого соединен с входом триггера 4, 11)ямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с вторыми входами фазовых дискриминаторов 7 и 8, выходы которых соединены с входами формирователя 9 разнополярных импульсов, выход которого через фильтр К) нижних час- гот соединен с первым входо.м элемента I1 сравнения, второй вход которого соединен с 1нин()й управляющего сигнала, а выходс входом управляемого генератора 12, выход которого соединен с входом григгера 2.

Фазовые дискриминаторы 5-8 могут быть выполнены на логических элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, формирователь 9 разнополярных импульсов - на дифференHHajUjHOM операционном усилителе, фильтр 10 нижних частот - на интегрирующем операционном усилителе, элемент 1 1 сравненияна резистивном сумматоре или суммирующем операционном усилителе, управляемый генератор 12 - на мультивибраторе из двух логических инверторов, резистор RC-цепи которого выполнен управляемым, например, на МОП-транзисторе.

Ключевой фазоимпульсный преобразователь работает следующим образом.

На вход триггера 1 поступает сигнал LJiTu в виде коротких тактовых импульсов стабильной частоты, тогда на его прямом выходе появляется последовательность прямоугольных импульсов IJ| со скважностью, равной двум. Эта последовательность импульсов поступает на первые входы фазовых дискриминаторов 5 и 6. В это же время постоянное напряжение, снимаемое с выхода элемента 1 1 сравнения, поступает на вход управляемого генератора 12 импульсов, на выходе которого появляется последовательность импульсов Li,i с частотой в два раза меньще частоты выходных импульсов триггера 1, сдвинутая относительно этих импульсов по фазе.

Далее сигнал с управляемого генератора 12 импульсов подается на вход триггера 2 и на его выходах появляются прямоугольные импульсы со скважностью

.. равной двум н частотой в два раза меньше частоты следования импульсов Ui, причем прямая последовательность импульсов подается на второй вход фазового дискриминатора 5, а инверсная - на второй вход фазового дискриминатора 6. В ре5 зультате на выходах фазовых дискриминаторов 5 и 6 появляются импульсные па- рафазные последовательности Us и Ue с частотой следования импульсов равной частоте сигнала Угти, а длительностью, равной фазовому сдвигу между напряжениями U|

0 и U2. Эти последовательности импульсов

являются выходными сигналами устройства.

До замыкания отрицательной обратной

связи управляемый генератор 12 импульсов

настраивается так, чтобы при напряжении

5 Uii 0 на его выходе частота импульсов была в два раза меньще частоты импульсов UiTM. После замыкания отрицательной обратной связи при отсутствии управляющего напряжения Uynp 0 происходит автоматическое изменение фазы напряжения Ui2

0 ДО тех пор, пока напряжения Un и Uu) не будут равны нулю. В установившемся режиме частота импульсов управляемого генератора становится в два раза меньше частоты импульсов тактового генератора, а установившаяся фаза напряжения Ui2

5 фиксирует начальную фазу. Появление сигнала Uynp той или иной полярности нарушает вначале условие Uii 0, что вызывает изменение частоты управляемого генератора 12, при этом фаза его выходного сигнала тоже изменяется и разность фаз

0 между напряжением Ui и U2 начинает изменяться во времени до тех пор, пока Uii не станет равной нулю. При этом частота импульсов управляемого генератора становится в два раза меньше частоты им5 пульсов напряжения Ui, однако фаза напряжения U|2 сдвигается относительно начальной фазы на величину, при которой напряжение U|5 будет равно напряжению управления Uynp.

В результате на выходе фазовых дискри- 0 минаторов 5 и 6 установится импульсная последовательность с определенной щнриной импульсов, соответствующей определенной разности фаз между частотами напряжений Ui и U2, которая определяется управляющим напряжением. Uynp.

Таким образом, введение дополнительных триггеров и фазовых дискриминаторов в ключевой фазоимпульсный преобразователь позволяет изменять коэффициент заполнения

выходных импульсов практически от нуля до единицы, что, в свою очередь, увеличивает динамический диапазон преобразования управляющего сигнала.

Формула изобретения

Ключевой фазоимпульсный преобразователь по авт. св. № 1264325, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона преобразования, в него дополнительно введены третий и чет

вертыи триггеры, третий и четвертый дискриминаторы, причем вход третьего триггера соединен с шиной тактовы.х импульсов, а его прямой выход -- с входом первого триггера и первыми входами третьего и четвертого фазовых дискриминаторов, вход четвертого триггера соединен с выходом управляемого генератора, его прямой выход соединен с входом второго триггера и вторым входом третьего фазового дискриминатора, а инверсный выход - с вторым входом четвертого фазового дискриминатора.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в преобразователях аналоговых сигналов, системах автоматического регулирования и управления. Целью изобретения является Т Иупр расширение динамического диапазона преобразования управляющего сигнала. Для этого в устройство дополнительно введены триггеры 3 и 4 и фазовые дискриминаторы 7 и 8. Кроме того, устройство содержит триггеры 1 и 2, фазовые дискриминаторы 5 и 6, формирователь 9 раз- нополярных импульсов, фильтр 10 нижних частот, элемент I 1 сравнения, управляемый генератор 12. Введение дополнительнь 1х триггеров и фазовых дискриминаторов позволяет изменять коэффициент заполнения выходных импульсов от нуля до единицы, что увеличивает динамический диапазон преобразования управляющего сигнала. 1 ил. (Л оо IND О5 О rsj