Способ формирования сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции Советский патент 1991 года по МПК H03K7/08 

сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции включает формирование опорного многофазного линейноизменяющегося сигнала, одновременное сравнение в п каналах сформированных сигналов с входным сигналом, формирование по результату сравнения сигналов многофазных широтно- импульсных последовательностей, Преобразование сигналов многофазных широтно-импульсных последовательностей в соответствии с пороговой функцией

yk (xi,X2...xn) -Sgn (2 xi-k) где yk-ло 1 1

гические уровни k-ro выходного сигнала; xj - логические уровни сигналов сравнения j канала; к - номер одного из каналов сравнения, причем 1 k п , в выходные сигналы многозонной широтно-импульсной модуляции обеспечивает повышение надежности за счет исключения одновременного формирования фронтов выходных сигналов в различных каналах. Устройство для реализации способа многозонной широтно-импульсной модуляции для трех каналов содержит трехфазный генератор 1 линейно изменяющегося напряжения, элементы 3-5 сравнения, блок 6 формирования выходных напряжений, содержащий элементы И-НЕ 7-10, элементы ИЛИ 11. 12 и входные и выходные шины 2, 13, 14, 15. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использосано в ключевых усилителях низкой частоты, системах управления электродвигателями и т.д Цель изобретения - повышение надежности путем исключения одновременного формирования фронтов выходных сигналов в различных каналах. Способ формирования

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилителях низкой частоты, системах управления электродвигателями и т.д.

Целью изобретения является повыше- ние надежности путем исключения одновременного формирования фронтов выходных сигналов в различных каналах.

На фиг. 1 приведен пример реализации способа формирования сигнала многозон- ной широтно-импульсной модуляции в трех- канальном устройстве; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Способ формирования сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции реализуется в следующих операциях. Формируют опорный многофазный линейноизменяющийся сигнал, затем одновременно в п каналах сравнивают сформированные сигналы с входным сигналом и по результату сравнения формируют сигналы многофазных широтно-импульсных последовательностей, которые затем преобразуют в соответствии с пороговой функцией:

yk(xi.X2...Xn) Sgn (.S Xj-it)

где УК -логические уровни к-го выходного сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции;

xj -логические уровни сигналов много- фазных широтно-импульсных последовательностей j-ro канала;

, k- номер одного из каналов сравнения, причем 1 k п, в выходные сигналы многозонной широтно-импульсной модуляции. Устройство для реализации способа формирования сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции для трех каналов может быть выполнено из трехфазного генератора 1 линейно изменяющегося напряжения, входной шины 2, элементов 3-5 сравнения, блока 6 формирования выходных импульсов, который в свою очередь выполнен из элементов И-НЕ 7-10, элементов ИЛИ 11, 12 и выходных шин 13- 15, при этом входная шина 2 соединена с первыми входами элементов 3-5 сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с первым вторым и третьим выходами трехфазного генератора 1 линейноизменяющегося напряжения, а выход элемента 3 сравнения соединен с первыми входами элементов И-НЕ 7-10 и ИЛИ 11, выход элемен га 4 сравнения соединен с вторыми входами элементов И-НЕ 7-9 и ИЛИ 11, выход элемента 5 сравнения соединен с трет ьими входами элементов И-Н Е 7 и ИЛИ 11, первым входом элемента И- НЕ 9 и вторым входом элемента И-НЕ 10, причем выход элемента И-НЕ 7 соединен с выходной шиной 13, выходы элементов И-НЕ 8-10 через элемент ИЛИ 12 соединены с выходной шиной 14, а выход элемента ИЛИ 11 соединен с выходной шиной 15.

Трех канальный широгно-имульсный модулятор работает следующим образом.

Выходное напряжение трехфазного генератора 1 (может быть пилообразным, симметрии н ы м, несимметричным или экспоненциальным) поступает ча первые входы элементов 3-5 сравнения (см фиг 2 а, в, с), на вторые входы которых поступает управляющее напряжение с шины 2. Форма выходного напряжение трехфазного генератора 1 определяет лишь зависимость длительности Тц импульсов, получающихся на выходе элементов 3 -5 сравнения от сигнала управления (линейная, нелинейная), причем выходные напряжения элементов 3-5 сравнения сдвинуты по фазе на величину Т/п, где Т - период управляющего напряжения, п 3 для приведенного конкретного варианта модулятора. Из-за простоты получения (применения обычных интегрирующих це- 45 пей) наиболее распространенным видом на- пряжения многофазных генераторов 1 является пилообразное.

На выходе элементов 3-5 сравнения получается определенная последователь- 50 ность импульсов, длительность которых меняется во времени (см. фиг. 2d, e, f). Эти сигналы поступают на вход блока 6 формирования выходных импульсов, который при длительности Ги импульсов с выходов эле- 55 ментов 3-5 сравнения, меньшей Т/3, формирует на выходной шине 15 сигнал широтно-импульсной (ШИ) модуляции, а на шинах 14 и 13 сигналы низкого уровня О, при длительности на выходной шине 14 появляется сигнал ШИ-модуля- ции.на выходной шине 15-сигнал высокого уровня 1, а на выходной шине 13-низкого уровня О, а при длительности импульсов 2Т/3 ги Т на выходной шине 13 появля- 5 ются сигналы ШИ-модуляции, а на шинах 14, 15 - высокого уровня 1.

Для любого другого числа каналов наличие тех или иных выходных сигналов широт- но-импульсного модулятора сведены в табл. 1. 10

При рассмотрении работы трехканаль- ного модулятора входные напряжения Ui, Us, UB (фиг. 2) пропорциональны входному управляющему напряжению; Ui -граничное напряжение, при котором на интервале А 15 длительность Ти импульсов меньше Т/3 - в режиме широтно-импульсной модуляции работает канал I (шина 15); Ua - граничное напряжение, при котором длительность ru импульса равна Т/3 - полностью включен 20 канал I, подготавливается к работе канал II (шина 14). UG- граничное напряжение, при котором на интервале В длительность импульсов меньше 2Т/3 -полностью включен канал I (шина 15), канал I (шина 14) работает 25 в режиме ШИМ. 1)4 -граничное напряжение, при котором длительностьти импульса равна 2Т/3 - полностью включены каналы I, II и подготавливается к работе канал III (шина 13), Us -граничное напряжение, при кото- 30 ром на интервале С длительность ти импульсов меньше Т, но больше 2Т/3 -полностью

включены каналы I и II, канал III работает в режиме ШИМ. Us- граничное напряжение, при котором полностью включены каналы I, II, III. Выходные последовательности импульсов yi, ya, уз показаны на фиг. 2g, h. I и соответствуют таблице истинности, прмведенной в табл. 2,

Таким обрззом, введение новой операции при формировании сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции позволяет обеспечить последовательное формирование в каналах широтно-импульс- ных сигнзлоз прг, условии, что одновременно 6 нескольких каналах формирование фронтов выходных сигналов не происходит, а это приводит к отсутствию в нагрузке импульсных помех от одновременного формирования фронтов, что повышает надежность работы устройств , реализующих данный способ.

Формула изобретения Способ формирования сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции, включающий формирование опорного многофазного линейно изменяющегося сигнала, одновременное сравнение в п каналах сформированных сигналов с входным сигналом и формирование по результатам сравнения многофазных широтно-импульс- ных последовательностей, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения одновременного формирования фронтов выходных сигналов в различных каналах, выходные сигналы в зонах регулирования формируют путем логического преобразования сигналов многофазных широтно-импульсных последовательностей в соответствии с пороговой функцией

yk (Х1,Х2...ХП) Sgn (2l j-k)

где УК - логические уровни к-го выходного сигнала многоэонной широтно-импульсной модуляции;

xj -логические уровни сигналов многофазных широтно-импульсных последовательностей j канала;

к - номер одного из каналов сравнения, причем 1 k п .

Примечание. ШИМ - на выходе имеется сигнал широтно-импульсной модуляции; 1 - на выходе высокий уровень потенциала, 0 - на выходе низкий уровень.

Примечание. I- номер входной , выходной, последовательности сигналов; xi , ха , хз- входные сигналы, yi , У2 уз - выходные сигналы формирователя для трехканаль ного модулятора.

Таблица 1

Таблица 2

s sT