Широтно-импульсный модулятор Советский патент 1992 года по МПК H03K7/08 

ел

.&

00

4 СП

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах преобразования цифровой информации, в частности для построения циф- роаналоговых преобразователей.

Известно устройство аналогичного назначения, содержащее генератор импульсов, сумматор, счетчик и фазовый генератор.

Недостатком этого устройства является его сложность и.как следствие - невысокая надежность, обусловленная наличием многоразрядного сумматора двух чисел и фазового компаратора.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является широтно- импульсный модулятор, содержащий генератор импульсов, реверсивный счетчик, два RS-триггера, двухвходовой элемент И, трехвходовой элемент И-НЕ, трехвходовой элемент И-НЕ с одним инверсным входом, вход строб-импульсов.

К основным недостаткам этого устройства относится: сложность известного устройства, и как следствие - невысокая надежность, обусловленная наличием двух RS-триггеров, двух элементов И-НЕ и элемента И; а также узкая область применения, обусловленная необходимостью стробирования работы устройства специальным входным сигналом.

Цель изобретения - расширение области применения и повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в широтно-импульсный модулятор, содержащий генератор импульсов, триггер и реверсивный счетчик, информационные входы которого являются входами двоичных разрядов устройства, введен формирователь коротких импульсов, а выход триггера, выполненного счетным, подключен к входу направления счета реверсивного счетчика, соединенного тактовым входом с выходом генератора импульсов, а входом разрешения предварительной установки - с тактовым входом триггера и через формирователь коротких импульсов - с выходом переполнения реверсивного счетчика.

На чертеже представлена функциональная схема широтно-импульсного модулятора.

Широтно-импульсный модулятор содержит генератор 1 импульсов, выход которого подключен к тактовому входу реверсивного счетчика 2, информационные входы которого являются входами 3 двоичных разрядов устройства, счетный триггер 4, тактовый вход которого соединен с входом разрешения предварительной установки реверсивного счетчика 2 и выходом

формирователя 5 коротких импульсов, вход которого подключен к выходу переноса реверсивного счетчика 2, вход направления счета которого соединен с выходом счетного триггера 5, который является выходом 6 устройства.

Широтно-импульсный модулятор работает следующим образом.

Преобразуемый в широтно-импульсно0 модулированный сигнал двоичный код, соответствующий десятичному числу А, поступает на входы 3 двоичных разрядов устройства и не изменяется в течение рассматриваемого периода работы, Генератор

5 1 непрерывно формирует импульсы с периодом повторения То, счет которых осуществляет реверсивный счетчик 2. В режиме прямого счета кода кодовая комбинация на выходах двоичных разрядов реверсивного

0 счетчика 2 (на чертеже не показаны) становится максимальной, содержащей одни логические единицы, уровень напряжения на выходе переноса реверсивного счетчика 2 изменяется от высокого к низкому. С прихо5 дом фронта следующего импульса с выхода генератора 1 на тактовый вход реверсивного счетчика 2 он переходит к состоянию, содержащему одни логические нули. При этом состояние выхода переноса реверсив0 ного счетчика 2 изменяется от низкого к высокому. Этот положительный перепад напряжения прикладывается к входу формирователя 5, который формирует на своем выходе, короткий импульс длительностью

5 to To, фронт которого совпадает с фронтом импульса на выходе реверсивного счетчика 2, Этот импульс вызывает переключение счетного триггера 4 по его тактовому входу и предварительную установку реверсивно0 го счетчика ) по его входу разрешения пред- варительной установки. При этом на выходах двоичных разрядов реверсивного счетчика 2 устанавливается кодовая комбинация, равная двоичному коду на входах 3

5 устройства, соответствующая десятичному числу А, а счетный триггер 4 переходит от состояния 1 к состоянию О, Появившийся низкий уровень напряжения на входе 6 устройства и входе направления реверсив0 ного счетчика 2 переводит его в режим обратного счета. Через время (А + 1)То после установки выхода б устройства в состояние О кодовая комбинация на выходах двоичных разрядов реверсивного счетчика 2 из5 меняется от состояния, содержащего одни логические нули, к состоянию, содержащему одни логические единицы. При этом на выходе реверсивного счетчика 2 появляется положительный перепад напряжения, который приводит к появлению на выходе формирователя 5 короткого импульса длительностью to. Этот импульс вызывает переключение счетного триггера 4 от состояния О к состоянию 1 и установку на выходах двоичных разрядов реверсивного счетчика 2 ко- довой комбинации, равной двоичному коду на входах 3 устройства, соответствующей десятичному числу А. В результате переключения счетного триггера 4 выход 6 устройства устанавливается в состояние 1, что переводит реверсивный счетчик 2 в режим прямого счета по его входу направления счета. Через время (2 - А)То после последнего переключения счетного триггера 4, где N - число разрядов реверсивного счетчика 2, кодовая комбинация на выходах двоичных разрядов реверсивного счетчика 2 изменяется от состояния, содержащего одни логические единицы, к состоянию, содержащему одни логические нули. При этом на выходе переполнения реверсивного счетчика 2 появляется положительный перепад напряжения. Далее процесс повторяется. В результате на выходе 6 устройства формируется широтно-импульсно-модули- рованный сигнал с периодом повторения ( + 1)To, длительность паузы между импульсами которого равна (А + 1)То и соответствует двоичному коду на входах 3 устройства.

Применение широтно-импульсного модулятора позволяет расширить область применения устройства за счет обеспечения формирования широтно-импульсно-моду- лированных сигналов при отсутствии внешнего сигнала управления. Введение в широтно-импульсный модулятор формирователя 5 короткого импульса и использование счетного триггера 4 позволяет сократить аппаратурные затраты на реализацию и повысить надежность устройства. Формула изобретения Широтно-импульсный модулятор, содержащий генератор импульсов, триггер и реверсивный счетчик, информационные входы которого являются входами двоичных разрядов устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности устройства, в него введен формирователь коротких импульсов, а выход триггера, выполненного счетным, подключен к входу направления счета реверсивного счетчика импульсов, соединенного тактовым входом с выходом генератора импульсов, а входом разрешения предварительной установки - с тактовым входом триггера и через формирователь коротких импульсов - с выходом переполнения реверсивного счетчика.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах преобразования цифровой информации, в частности для построения цифроана- логовых преобразователей. Цель изобретения - расширение области применения и повышение надежности устройства -достигается за счет введения в широтно-импуль- сный модулятор, содержащий генератор 1 импульсов, триггер 4 и реверсивный счетчик 2, формирователя 5 коротких импульсов и использования в качестве триггера 4 счетного триггера. Введенные отличия позволяют обеспечить формирование широтно-им- пульсно-модулированного сигнала при отсутствии внешнего сигнала управления, а также сократить аппаратурные затраты на реализацию устройства и, следовательно, повысить его надежность 1 ил.