Широтно-импульсный модулятор Советский патент 1988 года по МПК H03K7/08 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматизированного управления для преобразования и передачи информации.

Целью изобретения является повьше- ние линейности и точности модулятора.

На чертеже изображена функциональная схема широтно-импульсного моду- лятора.

Широтно-импульсный модулятор содержит генератор 1 тактовых импульсов, источник 2 опорного напряжения, интеграторы 3-5, компаратор 6, ключевой каскад 7, умножитель 8, при этом вход интегратора 3 соединен с входной шиной, а выход - с первым входом компаратора 6, выход которого соединен с входом выключения ключевого каска- да 7, выход которого соединен с выходной шиной и входом интегратора 5, выход которого соединен с вторым вхтэ- дом умножителя 8, выход которого соединен с вторым входом компаратора 6, а первый вход - с выходом интегратора 4, вход которого соединен с выходом источника 2 опорного напряжения, а выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с входом включения ключево- го каскада 7 и входами обнуления интеграторов 3-5.

Широтно-импульсный модулятор работает следующим образом.

Импульс, поступающий с генератора 1 тактовых импульсов с периодом Т, обнуляет интеграторы 3-5 и включает выходной ключевой каскад 7. При этом формируется передний фронт выходного импульса модулятора. На последующем

периоде модуляции напряжения на первом и| и на втором и входах компаратора имеют вид

и| ( x( C),; Тед I

uj 1 u,()d,

х() - входное напряжение модулятора;

и - выходной напряжение источ° о50

ника 2;

коэффициент передачи умножителя 8;

Т - постоянная времени интегратора 3-5;

Ug () - напряжение источника питания .

Длительность импульса модулятора TO определяется из условия

u|(t)u (t). (1)

При этом среднее значение выходо сигнала составляет

У U(t)do.

о 4 Из (1) получим

х

си

on

J и, (г)аг.

0 5 Q

0

5

0

и, следовательно, статический коэффициент передачи широтно-импульсного модулятора

,/(T,CU J conat не зависит от амплитуды выходного импульса.

Таким образом, введение умножителя повышает линейность статической характеристики модулятора и инвариантность к возмущениям и нестабильности питающего напряжения выходного ключевого каскада, что, в свою очередь, обеспечивает повышение точности преобразования аналоговых входных сигналов .

Формула изобретения

Широтно-импульсный модулятор, содержащий первый интегратор, вход которого соединен с входной шиной, а выход - с первым входом компаратора, выход которого соединен с входом выключения ключевого каскада, выход которого соединен с выходной шиной, соединенные последовательно источник опорного напряжения и второй интегратор, третий интегратор и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входами обнуления всех интеграторов и входом вклзочения ключевого каскада, -отличающийся тем, что, с целью повышения линейности и точности модулятора, в него дополнительно введен умножитель, выход которого соединен с вторым входом компаратора, первый вход - с выходом- второго интегратора, а второй вход - с выходом третьего интегратора, вход которого соединен с выходом ключевого каскада.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах явтоматизированного управления для преобразования и передачи информации. Изобретение позволяет повысить линейность и точность модулятора, что достигается за счет ввег/Лс дения умножителя в и предложенной схемы построения модулятора. На чертеже также показаны генератор 1 тактовых импульсов, источник 2 опорного напряжения, интеграторы 3,4 и 5, компаратор 6, лючевой каскад 7. При работе модулятора импульс, поступающий с генератора 1 обнуляет интеграторы 3,4 и 5 и включает выходной ключевой каскад 7. При этом формируется передний фронт выходного импульса модулятора. Введение умножителя 8 позволило повысить линейность статической характеристики модулятора и инвариантность к возмущениям и нестабильности питающего напряжения каскада 7, что обеспечило повыщение точности преобразования аналоговых входных сигналов. I ил. с S (О