Демодулятор широтно-модулированного сигнала Советский патент 1992 года по МПК H03K9/08 

Выход

1 ч|

о о

vj

Изобретение позволяет повысить точность измерения параметров, передаваемых широтно-модулированным сигналом с переменным периодом, за счет измерения длительности импульса и длительности периода ШИМ сигнала и последующего определения отношения этих величин. Демодулятор содержит формирователь 1 коротких импульсов, регистр 2, счетчики 3 - 5, умножители 6 и 7 частоты, устройство 8 сравнения, инвертор 9 и цифроаналоговый преобразователь 10. 3 ил.

1Г

Но

Фиг Л

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в многоканальных системах сбора и передачи ин- формациии с широтно-импульсной модуляцией сигнала.

Цель изобретения - повышение точности демодулятора.

На фиг.1 представлена блок-схема демодулятора широтно-модулированного сигнала; на фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая его работу; на фиг.З - схема формирователя коротких импульсов.

Демодулятор широтно-модулированно- го сигнала содержит формирователь 1 коротких импульсов, регистр 2, счетчик 3 импульсов, реверсивные счетчики 4 и 5, умножители б и 7 частоты, элемент 8 сравнения, инвертор 9 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10 со своим внутренним регистром.

Шина входного сигнала подключена к входу формирователя 1 коротких импульсов, первый выход которого подключен ко входу Перенос регистра 2 и входам Установка 0 счетчиков 4 и 5. Второй выход формирователя 1 подключен к входу Установка О счетчика 3 и входам Перенос счетчиков 4 и 5. Шина сигнала опорной частоты подключена к счетным входам счетчика 3, умножителей б и 7 и через одновибратор 9 - к второму входу формирователя 1. Выходы счетчика 3 соединены с информационными входами регистра 2 и с установочными входами счетчика 4. Выходы счетчика 4 соединены с входами умножения умножителя 6 и с первыми входами элемента 8 сравнения. Выходы счетчика 5 соединены с входами умножения умножителя 7 частоты и с информационными входами ЦАП 10. Выход умножителя б соединен с входом вычитания счетчика 5, выход умножителя 7 соединен с входом вычитания счетчика 5, к установочным входам которого подключена шина кода No. Выходы регистра 2 соединены с вторыми входами элемента 8 сравнения, выход которого подключен к входу Перезапись ЦАП 10, выход которого является выходом демодулятора.

На временной диаграмме (фиг,2) представлено следующее:

2а) сигнал на входной шине;

26) сигнал на втором выходе формирователя 1;

2з) сигнал на первом выходе формирователя 1;

2г) процесс счета в счетчике 3;

2д) состояние регистра 2;

2е) процесс изменения состояния счетчика 4;

2ж) сигнал на выходе элемента 8 сравнения;

2з) процесс изменения состояния счетчика 5;

2и) состояние регистра ЦАП 10.

Демодулятор широтно-модулированного сигнала работает следующим образом.

При поступлении на вход устройства широтно-модулированного сигнала на втором выходе формирователя 1 коротких импульсов образуется импульс, устанавливающий счетчик 3 в нулевое состояние (фиг.2 б, момент ti). В счетчик 3 начинают поступать импульсы опорной частоты fo. В момент окончания входного импульса (момент ta) значение кода NI, соответствующего значению разрядов счетчика 3, переносится в регистр 2 импульсом с первого выхода формирователя 1 (фиг.2д). Процесс счета в счетчике 3 продолжается. В момент окончания периода входного сигнала (момент 1з) счетчик 3 достигнет значения, соответствующего коду Ыз. Импульс со второго выхода формирователя 1 переносит значение кода NS в счетчик 4 и устанавливает счетчик 3 в нулевое состояние. Кроме того, этот импульс переносит значение кода No в счетчик 5. В результате поступления импульсов fo на вход счетчиков 4 и 5 состояние разрядов счетчиков будет меняться по экспоненциальному закону (фиг.2 е,з), что достигается благодаря соответствующему соединению счетчиков 4 и 5 и умножителей 6 и 7 частоты. В момент ы достижения со- 5 стояния счетчика 4 значения NI сработает элемент 8 сравнения. Возникший при этом импульс с выхода элемента 8 сравнения (фиг.2 ж) перенесет значение разрядов счетчика 5 в регистр ЦАП 10. Величина этого кода Ывых.1 будет соответствовать длительности входного сигнала.

Определим значение выходного кода Маых.1. Из фиг.2з следует:

.

NBbix.i Noe Из фиг.2 с следует:

Ni N3e c 5 (2)

t4-t3

Nl. N3

t4 - t3 ,„ Nl . N2

0

5

0

5

0

0

5

0

(D

Т

Т-

In

5

(t4 -t3)T In

Подставим (З) в (1):

Nnbtx.1 N0e

in

N1 W

NI

N3

(3)

N0

Nl N3

(4)

Значения кодов Ni и Ns линейно зависят от параметров т.и и Т:

Nt ИИ; N3 kT Из (4) следует:

Мвых.1 N0«-Јy- K,4p (5)

Из (5) видно, что значение кода МВых.1 пропорционально длительности входного сигнала.

Таким образом, предлагаемый демодулятор обладает более высокой точностью, т.к. на каждом цикле демодуляции измеряется и длительность импульса и продолжительность периода ШИМ сигнала, а затем вычисляется отношение длительности измеренного сигнала к его периоду, чем достигается цель изобретения: повышение точности за счет устранения влияния изменения периода широтно-модулированного сигнала на результат измерения.

Формула изобретения Демодулятор широтно-модулированного сигнала, содержащий счетчик импульсов, вход Установка 0 которого соединен с вторым входом формирователя коротких импульсов, первый вход которого соединен с входной шиной, инвертор, элемент сравнения, выход которого Соединен с входом перезаписи цифроаналогового преобразователя,

и.} vj«

выход которого соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены первый и второй реверсивные счетчики, регистр, первый и второй умножители частоты, при этом шина сигнала опорной частоты подключена к счетному входу счетчика импульсов, к первым входам умножителей частоты и через инвертор ко второму входу формирователя коротких импульсов, первый выход которого подключен к входу Перенос регистра и входам Установка 0 первого и второго реверсивных счетчиков, входы Перенос которых соединены с вторым выходом формирователя коротких импульсов, выходы счетчика импульсов подключены к входам регистра и установочным входам первого реверсивного счетчика, выходы которого подключены к

вторым входам первого умножителя частоты и к первым входам элемента сравнения, к вторым входам которого подключены выходы регистра, шина кода подключена к установочным входам второго реверсивного

счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами второго умножителя частоты и с информационными входами цифроана- логового преобразователя, выходы первого и второго умножителей частоты подключены к входу вычитания соответственно первого и второго реверсивных счетчиков.

Фа-г.г