ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР Советский патент 1974 года по МПК H03K7/08 

1

Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) относится к измерительным устр10Й1Ствам и может быть использован как основной узел мнол ительно-делительных усттройств, иэмерительных пре01бразов а1телей среднего и эффектовного зиа чений тока и напряжения, измерительных преобразователей мощности.

Известен широтно-импульоный модулятор, состоящий из операционного усилителя, неинеертирующего компаратора -и нуль-индикатора. В известно устройстве частота является функцией преобразуемого сигнала и резко уменьшается при стремлении относительной разности длительностей чередующИ|Хся импульсов -к единице. Снижение частоты привоД|ит к увеличению методической и дин1а мичеокой погрешностей преобразования. Изменение частоты на выходе ШИМ приводит к уменьшению -точности последующего преобразования модулированного сигнала и усложнению устройста, осуществляющих это преобразование и восстановление полезного сигнала.

Цель изобретения - уменьшение методической и динам-ичеокой погрешностей.

Для этого ко входу неинвертирующего iKOMinapaTOpa подключены входная и выход неинвертирующего компаратора, который соединен та1кже с входом интегрирующего

усилителя, к выходу которого подключен нуль-индикатор.

На фиг. 1 изображен предлагаемый ШИМ; на фиг. 2, а, б - кривые, поясняющие его работу.

ШИМ в ключает операционный .усилитель / с двумя устойчивыми состояниями на выходе, неинвертирующий компаратор 2, который в частном случае может быть выполнен на двух операционных усилителях 3 и 4; нульинди1катор 5, конденсатор 6, резисторы 7-12.

Предположим, что на выходе «еигавертирующего компаратора 2 имеется в данный момент напряжение положительной полярности EZ. Через резисторы 7 и 9 это напряжение подано на вход онерадиопного интегрирующего усилителя / и па вход компаратора 2. В результате интегрирования потенциал точ|ки Z (см. фиг. 1) становится все более отрицательным и, когда его величина становится такой, при которой Потенциал входного зажима (точка А) компаратора меньше нуля, компаратор переходит в другое устойчивое состояние, когда напряжение на его выходе равно Еа- При этом полярность напряжения на выходе интегрирующего усилителя / изменяется, и потенциал точки Z начинает расти, пока потенциал входного зажима компаратора 2 не станет больше нуля, и компаратор снова перейдет в состояние, когда потенциал выходного зажима положителен. В результате на вьгходе усилителя / имеют место колебания треугольной формы (см. фиг. 2, а).

ЕСли iK выходу интегрирующего усилителя подключить -нуль-индикатор, котарый фиксирует .моменты перехода через нуль «апряжения Z(t), например изменяет полярность на своем выходе при иэмене|Нии знака напряжения Z{t), то относительная разность длительностей чередующихся интервалов на выходе компаратора 1пропор циональна входному сигналу.

Предмет изобретения

Широтно-импульсный модулятор, состоящий из ийтеприрующего усилителя, соединениого с иеинвертирующим компаратором, а также нуль-индикатор, к выходу которого под ключена нагрузка, отличающийся тем, что, с целью уменьшения методической и динамнчеокой погрешностей, ко входу неинвертирующего комп-аратора подключены входная шина и выход неиевертирующего компаратора, который соединен также с входом интегрирующего усилителя, к выходу которого подключен нуль-индИ1катор.

.1) 2

-f-.X .