LIUIPOTHO - ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР /,_ШЛ9№^[- Советский патент 1974 года по МПК H03K7/08 

11:(к )|Кге|111е относится к импу.пьсным молу.пятпрям и может быгь исполь: овиио, например. 1U) прс.мя-ммиульспых мпожительиоле.штельпых устропства.х, пз.меритсчи иых П|)е()Г)1)1)он;1телях мощности, iipeofJpa.ioiiaTCлях среднего и э(|)1|5ект11В11(Ио лначеиш папряжения и других ycipoiicTBax авюмапгкп II вычнслнтельпом техники. Известен нп1р(тно-нмп льснын модулятор, содержании мульт шнбратор на двух -п-р-п транзисторах, у которого времязадающие конденсаторы включен) между базой одного тр п знстора н янодо.м диода, катод которого подсоединен к коллектору друго1Ч) тран.ч1 стора, а точк1 времязадаю1 их конденсаторов i диодов соединен. через резисторы с . ИзВесТ. IJI ул . з1Й МОДуЛЯТОр характер зуется зависимость О частоты вы.ходн.х )Сов ог реобразуемого )апряЖеИИЯ, что 1 рИВОД Т к у. Д1 НаМНческо11 точ()ст-) и у) с(стематической огре иости преобразона гия. Цел:. ;«)бретения-- реобразова 1 е входного иа ряженпя в огносительиую разность ЛЛИ ЧМЬ ОСТеГ ВЫХОД1 ЫХ 1 МНуЛЬС()В ПОСТОЯННОЙ частоте реобразован я, что озвоЛЯеТ ) СИСТеМ аТИчеСКуЮ К)Гре1(Ое) нреобра:юва Ия. Это достигается те.м, что ачаль 1 Л1 1 заряд времязадаю1 1е Ч) ко денсатора устанавливается .l сумме ОСТОЯ 1 ОГО аИрЯЖеННЯ ИаНрЯЖе НЯ , а заряд другого --раз остн Э1их разряд времязада О и1Х конде саторов осу 1ествляется через сточ ИК 1 ОСТОЯ НОГО ТОКа. 1иНрОТ 0- М уЛ)СН .МОДуЛЯТОр МОЖеТ СНОЛЬЗОВаН ДЛЯ ОЛуЧе М1Я сигнала, () квадрату а., входного сигиала, есл в iero ввести два ДО 10ЛНИГеЛ1 Х р-П-р транзистора НОДКЛ ОЧИТЬ нагрузку между точкой коллекторов этих ТраНЗ СТОрОВ и обпей устройства. На ф)г. 1 редставле а ир1 нцип1 ал1Л1ая схема предлагаемого Ш11рот Ш-нмпульсн()Го модулятора, преобразуюи1его пходно) в относительную ДЛИТеЛ 5 ОСТеЙ .ходных импульсов; а фиг. 2пр 1Н1ип аль 1ая схема 1 НрОТНО-НМНуЛЬСНОГО МОДуЛЯТ(1р:, ВЫХОД)ОЙ сигнал которого .(М квадрату ампл1 туд1л входного . Широт о-имнульсный модулятор (см. фиг. 1) содержит мул 1Т1 В1 братор а ii-p-ii

TpairiJicropax 1,2с время:1адаюии1.11 кондеисагорали 3, 4, диодалпг 5, 6, po.inCTopaMn 7- 10 и (ктошнком литсигия, дополнительные ДНОД1Л //, /2, источник 13 преобразуемого cHftiajiM, iiiyiriiiipOBaiiiibiii цепочкой лз двух последовательно соединенных резисторов //, 15, средняя точка которых соединена с одним ЮЛ1О1С)М нсточйнка 16 опорного нанряжения, а Д1)у|()й сго полюс coeaiitieii с общей шиной модулятора, и два нстоминка тока, представляюнше co6oii эммнттерные поигорители на т|)ан.чнс1 орах 17, 18. ВыходноГ снгна; модулятора 111.мается с колекторов транзисторов мультнинбратора.

Шнротно-нмнульснын модулятор (см. ||Я1Г. 2) содер/кнт донолнителыю р-п-р транSHCtopu 19, 20 н ре:{нсторы 21, 22.

Вре.мязадающнй конденсатор 3 включен между базой транзистора 2 н анодом днода 5, катод которого нодсоедннен к коллектору транзнстг ра I, нремязадающий конденсатор 4 между базой гранзнстора I н анодом днода fj, катод которого нодсоедннен к коллектору rftaii3Hcropa 2. Обнще точкой нрс.мязадаюнщх конденсаторов 3, 4 и днодок Г), О через резнсюры 9, 10 соотиетственно coi.(,i с Н1ННОЙ ннчания н к этим же точкам подключены анод1)1 дополнительных диодов 11 н 12, катоды которых соед1ине11ы cooTueicTiiCHHo с двумя нолюсамн источника 13 н)еоб|)азуе.мого сигнала.

Коллекторы дополнительных р-п-р транзисторов 19 н 20 объединены, и к общей точке их соедннення и обн1ей имше устройства подключается нагрузка. Базы транзисторов 19 и 20 через резисторы 21 и 22 соответственно подключены к коллекторам траизисторо 1 11 2 мультнвнбратора, а их эмиттеры-к катодам диодоь 12 и 11, аноды которых соединены с базами транзисторов 2 и 1 мультнвнбратора.

Шн1)отно-н.мг1ульсный модулятор работает следующим образом.

ilpH отсутстинн нреобразуемого сигнала мультивибратор генерирует прямоугольные импульсы, длительность которых определяется временем разряда конденсаторов 3 и 4 от начального уровня, равного опорному напряжению UD, до нуля с постоянной скоростью -g-, где С - величина емкости времязадаюHiero конденсатора; / - ток разряда, равный току коллектора эмнттерного повторителя. Пернод ыходн1)1х импульсов равен Т

-2

U. Во время разряда одного времяза I даюн1его конденсатора, например конденсатора 4, другой конденсатор заряжается от нсгочннка нитания через зарядный резистор 9 н нанряженне на нем фнксируется через днод 1 1 на уровне UQ.

Прн наличнн нреобразуемого сигнала, поступающего с нсточника 13, на1нряжение фаткcaiuni конденсатора 3 становится равным (/0+ - . а напряжение фиксации конденсатора 4 - Uo - При этом дЛИтельность нмнульса, снимаемого с коллектора транзистора 1, будет равна t, С

а длНтельность имшульса, снимаемого с коллектора транзистора 2, равна

.SUgx

VC

Отнаснтельная разность

длительностей выходных импульсов равна

taUBX2и„ t.t,

Период остаётся постоя ннь1м и равным Т-2|-и„ .

Для

функционирования

правильного необходимо выполнить следующие

устройства

Uej(2Uo и QSUgx условия; t Uo и „ . где

и„ - напряжение питания мульти.источника вибратора.

Как уже указывалось, возможности широтно-имнульсного модулятора могут быть расширены, если его выполнить в соответствии с принципиальной схемой, представленной на фиг. 2.

Здесь транзисторы 19 и 20 работают в ключевом режиме, подключая поочередно нагрузку квадратора, включаемую между точкой соединения коллекторов этих транзисторов и общей шиной устройства, к источникам фиксируюСЦего напряжения

Ug.,и

&х

И и„-V-T

о баз

За счет подключения баз транзисторов 19 и 20 к коллекторам транзнсторов 1 и 2 мультивибратора добиваются, что транзистор 19, подключенный к источнику Ugx насыщен

Ц Z в течение интервала времени, пропорциональи х, а транзистор 20, подключенного

0к источнику у ., насыщен в теченын0 2

пропорционального 1

времени,

ние интервала

и/

вх

0среднее значение напряжения за период на выходе квадратора будет равно:

и

4(v)l

.

W.).

-ср

2

(п 4. 8 )

1и

( и-), вх

с I

2 0 2 IT

Пос7ои иое опорное напряжеяне Uo легко может быть скомпенслрггеано н тогда выходное напряжение буд-:- пропорционально квадрату входногт.

Предмет из об р е т е н н я

I, 111иротио- и.м ульс11ый модулятор, содержащий мультивибратор на двух п-р-п транзисторах, у которого времязадающне конденсаторы включены между базой одного Транзнстора н анодом диода, катод которого подсоединен к коллектору другого транзистора, а общие точки соединения времязадающих конденсаторов и диодов соединены через резисторы с шииой иитания, отличаю и ийся тем. что, целью уменьшения систематической погрешности, в нем к точкам соединения времязадающих конденсаторов и днодо подключены аноды дополмительиых диодом, катоды которых соединены соответственно с двумя полюсами источника пр образуемого сигнала, шунтированного игпочкой из двух последовательно соединенных резисторов, средняя точка которых соединена с одним полюсом источника опорного напряжения, другой полюс которого соединен с обшей шиной модулятора.

2. Модулятор но п. 1. от.гичающчйгя тем, что, с целью получения выходного сигнала, значение которого пропорционально квлдрату амплитуды входного сигнала, в иего введены два донолннтельных р-п-р транзистора, коллекторы которых объединены, база каждого подсоединена, через резистор к коллекюру одного транзистора мультивибратора, а эмиттер - к катоду дополнительного диода,

анод которого соединен с базой другого транзистора мультивибратора, ири этом нагрузка подключается между точкой соедниения коллекторов доиолнительных транзисторов и общей шиной устройсгва.

D D

5

f-14

t

DDu

гл

П .П

77S(

6

4С

Фuz.1

iJl.} 15

13

-CZH

6

LI

Фиг.2