Широтно-импульсный модулятор Советский патент 1975 года по МПК H03K7/08 

теля 1 положительно и определяется величиной входного напряжения отрицательной полярности, подаваемого на клемму 5. Напряжение па конденсаторе 6 начинает растп по экспоненциальному закону. При достижении на нем напряжения большего, чем напряжение, оодаваемое на неипвертирующий вход операционного усилителя 1, на выходе .которого скачком изменяется нолярность напряжения, триггер 3 изменяет состояние на обратное. При этом транзисторы 9 и 10 открываются, на неинвертирующий вход операционного усилителя 4 подается положительное напряжение, величина которого определяется соотношением резисторов 16 и 17. Напряжение на резисторе 17 выбирается такой величины, чтобы при включении транзистора 9 па пеинвертирующем входе операционного усилителя 1 напряжение было бы выше напряжения, падающего па резисторе 14. После того как транзистор 9 открылся, напряжение на выходе усилителя 1 снова становится положительным и удерживается в этом состоянии до тех пор, пока триггер 3 не изменит своего состояния на обратное. Процесс заряда конденсатора 6 продолжается. Возвращение операционного усилителя I в исходное состояние после того, как произошло сравнение, осуществляется для того, чтобы не шунтировать конденсатор 6 открытым переходом база-эмиттер входного транзистора инвертирующего входа усилителя 1, что привелабы к изменению угла наклона пилообразного напряжения на конденсаторе 6, а следовательно, и к ошибке преобразования входного напряжения в длительность импульса при различных уровнях входного сигнала. В исходном состоянии этот переход база-эмиттер заперт положительным смещением, подаваемым с выхода операционного усилителя 4 па ипвертирующий вход усилителя 1 и поэтому не оказывает заметного влияния на заряд конденсатора 6. Время, за которое осуществляется сравнение напряжений на .конденсаторе 6 и на входе операционного усилителя 1, не превышает 1 мксек, при этом напряжение на конденсаторе 6 практически не изменяется.

Переключающие транзисторы 9 и 10 позволяют осуществить сравнение входного напряжения, усиленного усилителем 4, с напряжепием на конденсаторе б .без заметного влияния на процесс заряда конденсатора 6. Когда напряжение на конденсаторе 6 превысит величину напряжения на резисторе 14, полярность напряжения па выходе усилителя 2 изменится па обратную, транзисторы 11 и 12 закроются, а транзистор 7 откроется, в результате чего конденсатор 6 быстро разрядится через открытый транзистор 7. При этом на

вход триггера 3 поступит отрицательный импульс, триггер 3 переключится, и транзисторы 9 и 10 закроются. Транзистор 11 включен в цепь, питающую

неипвертирующий вход усилителя 2, таким образом, что при его выключении напряжение на .неинвертирующем входе усилителя 2 падает до нуля. Это необходимо для того, чтобы транзистор 7 оставался включенным на все

время заряда конденсатора 6. В противном случае усилитель 2 изменил бы полярность выходпого напряжения после частичного разряда конденсатора 6, когда напряжение на нем снизилось бы до величины меньшей, чем

на резисторе 14.

После разряда конденсатора 6 напряжение на выходе операционного усилителя 2 становится положительным, транзисторы 11 и 12 открываются, транзистор 7 закрывается, и

ЦИКЛ повторяется.

Для преобразования входного напряжения переменного тока на неинвертирующий вход усилителя 4 подается через резистор 18 положительное смещение от источника питания,

подключаемого к клемме 8. Смещение выбирается такой величины, чтобы с выхода 15 поступали прямоугольные импульсы, длительность которых была бы равна половине длительности периода при входном сигнале, равиом нулю.

В остальном работа широтно-импульсного модулятора на переменном то.ке не отличается от работы на постоянном токе.

Формула изобретения

Широтно-импульсный модулятор, содержащий выполненные на операционных усилителях два компаратора, выходы которых подключены к двум входам триггера, усилитель, инвертирующий вход которого подключен к выходу источпика входного сигнала, а выход - -к неинвертирующему входу первого компаратора, причем одна из обкладок .конденсатора, включенного между входами второго компаратора и шунтированного транзистором, база которого подсоединена « выходу второго компаратора, подключена к источнику постоянного тока, отличающий.с я тем,

что, с целью стабилизации скважности выходных импульсов при изменении напряжения и те.мпературы, в него введен дополнительный ключевой элемент, включенный между выходом источника постоянного тока и неинвертирующим входом усилителя, .причем вход управления .дополнительного ключевого элемента подсоединен к выходу триггера, а инвертирующие входы обоих компараторов объединены.