Преобразователь код-ШИМ Советский патент 1989 года по МПК H03M7/08 

50

на выходе короткий импульс положитель-дд тельной полярности, поступающим на ной полярности при включении напряже-t ния питания..

Б регистре 9 хранится дополнительный код преобразуемого числа. Причем в старшем разряде хранит-ся признак закона широтно-импульсной модуляции (1 - несимметричная, О - симметричная), а в предшествующем разряде записан знак числа (О - полржитель- ное, 1 - отрицательное).

Инвертор 14.совместно с третьим 12 и четвертым 13 элементами И управляет подачей импульсов от управляемого генератора 2 импульсов на суммирующий

55

второй вход управляемого генератора 2 импульсов, который осуществляет запись кода Nj в регистр 30, произв дит обнуление счетчика -27 и установ ку в единичное состояние триггера 25. В результате этого импульсы с выхода генератора 29 поступают на суммирующий вход счетчика 27, на второй выход управляемого генератор 2 импульсов и на первый информацион ный вход мультиплексора 28, который в зависимости от кода N3 на своих управляющих входах коммутирует соот ветствующий выход счетчика 27 на

тельной полярности, поступающим на

второй вход управляемого генератора 2 импульсов, который осуществляет запись кода Nj в регистр 30, производит обнуление счетчика -27 и установку в единичное состояние триггера 25. В результате этого импульсы с выхода генератора 29 поступают на суммирующий вход счетчика 27, на второй выход управляемого генератора 2 импульсов и на первый информационный вход мультиплексора 28, который в зависимости от кода N3 на своих управляющих входах коммутирует соответствующий выход счетчика 27 на

10

первый выход управляемого генератора 2 импульсов. Коммутатор 17 формирует код для записи в реверсивный счетчик II. В случае несимметричной модуляции (на втором входе коммутатора 17 - уровень 1) на всех выходах дешифратора 35 будут уровни логической 1 при всех значениях кода N,. Сигналы на выходах ячеек 31 коммутации будут равны соответствующим сигналам на их вторых входах. В результате этого на выходе коммутатора 17 будет код, равный коду на третьем его входе. При симметричном законе широ.тно-импульсной модуляции на второй вход коммутатора 17 подан уровень логического О и на соответст- вукяцем выходе дешифратора 35, адрес которого определяется кодом на первом входе коммутатора 17, появится низкий уровень. При этом на выход соответствующей ячейки 31 поступает

инвертированный сигнал с его информа- выходе коммутатора 17 будет cdoo ционного входа. Таким образом, сиг-; 25 мирован код, в п,-м разряде котор о нал на выходе коммутатора 17 будет находится логическая единица. Данн отличаться от сигнала на его третьем -диница. данный

входе соответствующим инвертированным разрядом. Номер разряда определяется по формуле

N.J, определяющий частоту на первом выходе управляемого генератора 2 им пульсов. При этом величина кода н должна превышать 2. Запуск преобра зователя код-ШИМ производится корот ким импульсом по входу 20 Пуск который устанавливает в нулевое сос тояние делитель 7, запускает управляемый генератор 2 импульсов и запи вает код в регистр 9. Этот же импульс поступает на вход элемента 10 задержки и через время ut переписывает код с выхода коммутатора 17 в 15 реверсивный счетчик 11 и устанавлива ет триггер 4. В результате это го на первом выходе управляемого генератора 2 импульсов будет сформирована импульсная последовательность частотой , на втором выходе - импульсная последовательность, часто та которой равна частоте „ генерато ра 29, а на третьей выходе - код N. На выходе коммутатора 17 будет сфор20

код записан также в реверсивный счетчик П. На выходе 24 второго сумматора 16 по модулю два будет вы- 30 сокий уровень, а на выходе 23 первого сумматора 15 по модулю два - низкий уровень. Импульсы с второго выхода управляемого генератора 2 импульсов поступают через элемент И 12 на выга Nj +

log, k - 1

код записан также в реверсивный счетчик П. На выходе 24 второго сумматора 16 по модулю два будет вы- 30 сокий уровень, а на выходе 23 первого сумматора 15 по модулю два - низкий уровень. Импульсы с второго выхода управляемого генератора 2 импульсов поступают через элемент И 12 на выПри несимметричной ШИМ модулированные

по длительности импульсы снимаются

с пыхпгта 91 .г. 9т«- имаются..-.jr.c, .снса элемент и 1Z на выro JS : Га пр„ :.«™„1Г°- ,

ШИМ - с pMvnna 9-:i ,.г,. О/II, В результате чего на выхода Г. J „™ . ™- -Д Уяе/

два.модулюуменьшаться. В момент равенства

Преобразователь работает следующим dn выходе -реверсивного, счетобразом.. следующим 40чика 1 1 будет сформирован короткий

импульс, который через элемент ШШ.З установит триггер 4 в нулевое состоя ние. В результате этого на выходе 23 первого сумматора 15 по модулю два 45 будет высокий уровень, а на выходе 24 второго.сумматора 16 по модулю два - низкий уровень. Импульс с вы хода делителя 7 через элемент ИЛИ 8 запишет код в регистр 9, код N, - в 50 регистр 30 управляемого генератора 2 импульсов, а через время flt устано- вит в единичное состояние триггер 4 и запишет преобразованный код с выхо да коммутатора 17 в реверсивный счет

При включении напряжения питания блок 1 начального сброса формирует короткий импульс, который через элемент ИЛИ 3 устанавливает триггер 4 в нулевое состояние. По этому же импульсу устанавливается 6 исходное состояние управляемый генератор 2 импульсов, т.е. на его первый и второй выходы импульсы не приходят.

Рассмотрим слу тай симметричной ШИМ Р ° старшем разряде регистра 9) для положительного кода (О - в знаковом разряде регистра 9). На информационные разряды (вход 18) регйимпульс, который через элемент ШШ установит триггер 4 в нулевое состо ние. В результате этого на выходе 2 первого сумматора 15 по модулю два 45 будет высокий уровень, а на выходе 24 второго.сумматора 16 по модулю два - низкий уровень. Импульс с выхода делителя 7 через элемент ИЛИ 8 запишет код в регистр 9, код N, - в 50 регистр 30 управляемого генератора импульсов, а через время flt устано вит в единичное состояние триггер 4 и запишет преобразованный код с вых да коммутатора 17 в реверсивный сче

г-f.-.-u rivnnoic: yajynfj,oi V. ВХОД I о реГИ-I 1 .- .

стра 1 подается дополнительный код™ образом, величина пе Т1МГ ГТ.а Кг f ft f ft-m.- m «г

, преобразуемый в длительность импульса. На третий вход управляемого генератора 2 импульсов поступает код

- f - -- « -ялллл 9Л. Д1

риода преобразования Т будет определяться периодом поступления импульсо с выхода делителя 7 и равна:

0

выходе коммутатора 17 будет cdoo 5 мирован код, в п,-м разряде котор о находится логическая единица. Данн -диница. данный

N.J, определяющий частоту на первом выходе управляемого генератора 2 импульсов. При этом величина кода не должна превышать 2. Запуск преобразователя код-ШИМ производится коротким импульсом по входу 20 Пуск который устанавливает в нулевое состояние делитель 7, запускает управляемый генератор 2 импульсов и записывает код в регистр 9. Этот же импульс поступает на вход элемента 10 задержки и через время ut переписывает код с выхода коммутатора 17 в 5 реверсивный счетчик 11 и устанавливав ет триггер 4. В результате го на первом выходе управляемого ге . нератора 2 импульсов будет сформирована импульсная последовательность частотой , на втором выходе - импульсная последовательность, частота которой равна частоте „ генератора 29, а на третьей выходе - код N. На выходе коммутатора 17 будет сфор0

выходе коммутатора 17 будет cdoo 25 мирован код, в п,-м разряде котор о находится логическая единица. Данн -диница. данный

код записан также в реверсивный счетчик П. На выходе 24 второго сумматора 16 по модулю два будет вы- 30 сокий уровень, а на выходе 23 первого сумматора 15 по модулю два - низкий уровень. Импульсы с второго выхода управляемого генератора 2 импульсов поступают через элемент И 12 на вы..-.jr.c, .снса элемент и 1Z на ,

40чика 1 1 будет сформирован короткий

импульс, который через элемент ШШ.З установит триггер 4 в нулевое состоя ние. В результате этого на выходе 23 первого сумматора 15 по модулю два 5 будет высокий уровень, а на выходе 24 второго.сумматора 16 по модулю два - низкий уровень. Импульс с вы хода делителя 7 через элемент ИЛИ 8 запишет код в регистр 9, код N, - в 0 регистр 30 управляемого генератора 2 импульсов, а через время flt устано- вит в единичное состояние триггер 4 и запишет преобразованный код с выхо да коммутатора 17 в реверсивный счет

I 1 .- .

™ образом, величина пе™ образом, величина пеТ1МГ ГТ.а Кг f ft f ft-m.- m «г

- f - -- « -ялллл 9Л. Д1

риода преобразования Т будет определяться периодом поступления импульсоб с выхода делителя 7 и равна:

If , 9 -S

Т--Г--

I в течение следующего периода уст- Дойство будет работать аналогичным Образом, поэтому при симметричной IJHM для f 7 О на выходе 24 второго 4умматора 16 по модулю два будут фформированы импульсы длительностью-С

-ХгV

1ц.

2f

i на выходе 23 первого сумматора 15 о модулю два-длительность импульсов

jjaBHa:

I Ч 1 - L

I 2 f

I Работа преобразователя код-ШИМ дл Еимметр -:1.чной UIHM и кода . О будет отличаться тем, что в га-м разряде реверсивного счетчика 1 будет запи еан логический нуль (инвертируется т-й разряд кода, записанного в регистр 9). При этом импульсы с второ- to выхода управляемого генератора 2 Импульсов поступают через элемент И 13 на суммирующий вход реверсивног фчетчика 11. Длительность импульсов на выходе 23 первого сумматора 15

liio модулю два равна:

, fo

4 на выходе 24 второго сумматора 16

Ь } I I . «1 2 fo

I В случае несимметричной ШИМ ( Э старшем разряде регистра 9) преоб- 1|)азователь работает аналогично с Той разницей, что преобразованный tигнaл формируется на выходе элемента И 5 (для 7 0) либо на выходе Элемента И 6 (для 0)5а коммута- 17 в обоих случаях пропускает :од f с выхода регистра 9 на вход реверсивного счетчика 11 без измене- Ция, Причем длительность выходного импульса С.|д будет равна:

/ JM UI- f;

Таким образом, устройство позволя- tfcT преобразовать представленные в Дополнительном коде числа как в сим- метричный, так и несимметричный ши- 1 отно-им:пульсный модулированный сиг-- нал, а также производить регулировку крутизны статической характеристики

0

5

0

о

5

5

JQ 5

0

,-

без изменения частоты следования управляющих импульсов.

Формула изобретения

1. Преобразователь код-ШИМ, содержащий блок начального сброса, выход . которого соединен с первыми входами управляемого генератора импульсов и первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки триггера, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, первый выход управляемого генератора импульсов соединен с первым входом делителя .частоты, выход которого соединен с п.ервым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен непосредственно с вторым входом управляемого генератора и:мпульсов и с ВХОДО.М записи регистра и через элемент задержки - с входом записи счетчика импульсов и с тактовым входом триггераS второй выход управляемого генератора импульсов соединен с первыми входам;/ третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход знакового разряда регистра соединен непосредственно с вторыми входами второго и четвертого элементов И и через инвертор - с вторыми входами первого и третьего элементов И, ин- ||юрмациокные входы регистра являются информационным входом преобразователя, третий вход управляемого генера тора импульсов является вход.он управления преобразователя, вторые входы делителя частоть; и второго элемента ИЛИ объединены и являются входом Пуск преобразователя, выходы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым выходами преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения преобразователя за счет реализации как несимметричного, так и симметричного закона модуляции, в него введены сумматоры по модулю два и коммутатор, выходы которого соединены с информационными входами счетчика импульсов, третий выход управляемого генератора импульсов соединен с первым входом коммутатора, выход старшего разряда и ин10

формационные выходы регистра соединены соответственно с вторым и третьим входами коммутатора, первые и вторые входы первого и второго сумматоров по модулю два объединены с одноименными входами соответственно первого и второго элементов И, выходы первого и второго сумматоров по модулю два являются соответственно третьим и четвертым выходами преобразователя, 2, Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что управ- ляе№1й генератор импульсов содержит . триггер, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом суммирования счетчика импульсов и с первым информационным входом мультиплексора и является вторым выходом управляемого20 генератора , выход мультиплексора является первым выходом управляемого генератора, генератор эталонной частоты, выход которого соединен с вторым входом элемента И, регистр, выходы которого объединены с управляюсЦими входами мультиплексора и являются третьим выходом управляемого генератриггера является первым входом управляемого генератора, вход зап регистра объединен с тактовым вхо триггера и с установочным входом счетчика импульсов и является вто входом управляемого генератора, и формационные входы регистра являю третьим входом управляемого генер тора.

3. Преобразователь.по п.1, о т личающийся тем, что коммутатор содержит ячейки коммутации каждая из которых содержит элемент

15 И, ИЛИ-НЕ и ИЛИ, первые и вторые входы элементов И и ШШ-НЕ по парно объединены и являются одноименными входами ячеек, выходы элементов И ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И выход которого является выходом ячейки, и дешифратор, выходы котор соединены с первыми входами одноим ных ячеек коммутаций, информационн

25 входы и управляющий вход дешифрато являются соответственно первым и вторым входами коммутатора, вторые входы ячеек коммутации являются

тора, выходы счетчика импульсов соеди- третьим входом коммутатора, выходы нены с вторыми информационными входа- зо ячеек коммутации являются выходом ми мультиплексора, установочный входкоммутатора.

0

0

триггера является первым входом управляемого генератора, вход записи регистра объединен с тактовым входом триггера и с установочным входом счетчика импульсов и является вторым входом управляемого генератора, информационные входы регистра являются третьим входом управляемого генератора.

3. Преобразователь.по п.1, о т - личающийся тем, что коммутатор содержит ячейки коммутации, каждая из которых содержит элементы

5 И, ИЛИ-НЕ и ИЛИ, первые и вторые входы элементов И и ШШ-НЕ по парно объединены и являются одноименными входами ячеек, выходы элементов И и ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом ячейки, и дешифратор, выходы которого соединены с первыми входами одноименных ячеек коммутаций, информационные

5 входы и управляющий вход дешифратора являются соответственно первым и вторым входами коммутатора, вторые входы ячеек коммутации являются

третьим входом коммутатора, выходы ячеек коммутации являются выходом коммутатора.

Фиг.2

Физ,б