Преобразователь широтно-модулированного сигнала в напряжение Советский патент 1991 года по МПК H03K9/08 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах преобразования информации с широт- но-импульсным ее представлением.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя широтно-модули- рованного сигнала в напряжение; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов на управляющих входах ключей.

Преобразователь широтно-модулиро- ванного сигнала в напряжение содержит источник 1 входного сигнала, резистор 2, ключ 3, накопительный конденсатор 4, ключи 5 и 6, запоминающий конденсатор 7, буферный повторитель 8, ключи 9 и 10, формирователь 11 импульсов, инвертор 12, умножитель 13 частоты, инвертор 14. Выход источника 1 входного сигнала через последовательно соединенные резистор 2, ключ 3 и накопительный конденсатор 4 подключен к общей шине, а тактовый выход источника 1 входного сигнала через формирователь 11 импульсов соединен с управляющим входом ключа

3 и входом инвертора 12, выход которого соединен с управляющими входами ключей 9 и 6 и входом умножителя 13 частоты, выход которого соединен с управляющим входом ключа 10 и входом инвертора 14, выход которого соединен с управляющим входом ключа 5. Выход ключа 3 через соединенные последовательно ключи 9 и 10 подключен к общей шине, а через соединенные последовательно ключи 5 и 6 - к входу буферного повторителя 8, выход которого соединен с выходной шиной, а вход через запоминающий конденсатор 7 - с общей шиной.

Источник 1 входного сигнала может быть выполнен из соединенных последовательно генератора 16 тактовых импульсов и широтно-импульсного модулятора 15. Выход широтно-импульсного модулятора 15 является выходом источника 1 входного сигнала, а выход генератора 16 тактовых импульсов - его тактовым выходом.

Преобразователь широтно-модулиро- ванного сигнала в напряжение работает следующим образом.

w

Ё

ON

ю

ю ел

Положительные импульсы постоянной амплитуды, но модулированные по длительности, с выхода источника 1 входных сигнала через резистор 2 и замкнутый ключ 3 поступают на накопительный конденсатор 4, заряжая его с постоянной времени, определяемой величиной резистора 2 и величиной емкости накопительного конденсатора 4. При этом ключи 9 и 6 разомкнуты и накопленное положительное напряжение с конденсатора 4 никуда не поступает даже в период времени от 0 дотт, когда замыкается ключ 5.

В период времени от t2 до 1з ключи 3 и 10 находятся в разомкнутом состоянии, а ключи 6,9 и 5 - в замкнутом, при этом ключи 5 и 6 подключают параллельно накопительному конденсатору 4 запоминающий конденсатор 7, величина которого во много раз меньше величины накопительного конденсатора 4, и он быстро заряжается до величи- ны напряжения, накопленной на конденсаторе 4, Постоянное напряжение с запоминающего конденсатора 7 через буферный усилитель 8 поступает на выходную шину устройства.

В период времени от ta до и ключи 3 и 5 находятся в разомкнутом состоянии, а ключи 9, 6 и 10 - в замкнутом. Напряжение на запоминающем конденсаторе 7 и на выходе буферного повторителя 8 остается неизменным, а накопительный конденсатор 4 разряжается до нуля через ключи 9 и 10.

В период времени от t4 до ts ключи 9, 6 и 10 разомкнуты, а ключи 5 и 3 замкнуты. Напряжение на запоминающем конденсаторе 7 и на выходе буферного повторителя 8 не изменяется, а накопительный конденсатор 4 через резистор 2 и замкнутый ключ 3 заряжается до нового значения (большего или меньшего первоначального значения, в зависимости от того, увеличилась или уменьшилась длительность импульсов на выходе источника 1 входных сигналов), несмотря на то, что ключ 5 разомкнулся, а ключ 10 замкнулся.

В период времени от te до t ключи 3 и 10 находятся в разомкнутом состоянии, а ключи 6,9 и 5 - в замкнутом, при этом ключи 5 и 6 подключают запоминающий конденсатор 7 параллельно накопительному конденсатору 4 и напряжение на запоминающем

конденсаторе 7 увеличивается (уменьшается) в зависимости от увеличения (уменьшения) длительности импульсов на выходе источника 1 входного сигнала.

Таким образом, изобретение позволяет

повысить точность преобразования за счет

использования для заряда накопительного

конденсатора всей длительности входного

импульса, более точной компенсации остаточных напряжений на последовательно включенных ключах и фиксированном, независимом от частоты повторения входного сигнала и параметров элементов, времени разряда накопительного конденсатора и

времени перезаписи заряда в запоминающий конденсатор.

Формула изобретения

Преобразователь широтно-модулиро- ванного сигнала в напряжение, содержащий источник входного сигнала, выход которого через соединенные последовательно резистор и первый ключ подключен

к первому выводу накопительного конденсатора, второй ключ, выход которого соединен через запоминающий конденсатор с общей шиной, а через буферный повторитель - с выходной шиной, формирователь

импульсов, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, и третий, четвертый и пятый ключи, отличающийся тем, что, с целью повышения точносг1 преобразования, в него дополнительно введены соединенные последовательно первый инвертор, умножитель частоты и второй инвертор, выход которого соединен с управляющим входом пятого ключа, выход которого соединен с входом

второго ключа, а вход - с первым выводом накопительного конденсатора и через соединенные последовательно третий и четвертый ключи с общей шиной и вторым выводом накопительного конденсатора,

при этом тактовый выход источника входного сигнала соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом первого инвертора, выход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ключей, а управляющий вход четвертого ключа соединен с выходом умножителя частоты.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах преобразования информации с широт- но-импульсным .ее представлением. Цель изобретения - повышение точности преобразования -достигается введением первого инвертора 12, умножителя 13 частоты, второго инвертора 14, Преобразователь также содержит источник 1 входного сигнала, резистор 2, ключ 3, накопительный конденсатор 4, ключи 5 и 6, запоминающий конденсатор 7, буферный повторитель 8, ключи 9 и 10 и формирователь 11 импульсов. 2 ил.