Преобразователь широтно-модулированного сигнала в напряжение Советский патент 1979 года по МПК H03K9/08 

Изобретение касается импульсной техники, а именно, преобразователей широтно-модулированного сигнала в напряжение и может быть использовано s автоматике, телемеханике н вычислительной технике.

Известен нреобразователь длительности импульсов в напряжение, содержащий интегрирующий и выходной запоминакяннй конденсаторы, соединенные с входом сравнивающего элемента, выход которого подключен к входу триггера, выход которого соединен с входом ключа. Для повыщения динамической точности он содержит также преобразователь разности длительностей двух импульсов в ток ii.

Однако он имеет узкий диапазон нреобразования.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является преобразователь широтно-модулированного сигнала в напряжение, содержащий интегратор, к входу которого подключен источник эталонного напряжения и динамическое заноминающее устройство с запоминающим конденсатором, подключенное к выходу интегратора.

Управляющий вход динамического запоминающего устройства и вход установки нача.чьного состояния интегратора соединены с входо.м преобразователя через формировател1 коротких и.iпульсов 2.

Однако этот преобразователь не выполняет преобразование сигналов со скважностью, равной нулю или единице, т.е. имеет недостаточно широкий диапазон входного сигнала.

Цель изобретения - расширение диапазона входного сигнала.

Это достигается тем, что в преобразователь П1иротно-.модулированного сигнала в напряжение, содержащий интегратор, к входу которого подключен первый источник эталонного напряжения, н динамическое запо5минающее устройство с запоминающим конденсатором, подключенное к выходу интегратора, в котором управляющий вход динамического запоминающего устройства и вход установки начального состояния интегратора соединен с входом преобразова0теля через фор.мирователи коротких импульсов, дополнительно введены пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора, логические элементы И и ЗАПРЕТ, первый вход каждого из которых соединен с входом преобразователя, а второй - с выходом порогового элемента, второй источник эталонного напряжения, первый ключ, включенный параллельно запоминающему конденсатору, управляющий вход которого подключен к выходу логического элемента ЗАПРЕТ, и второй ключ, соединяющий второй источник эталонного напряжения с запоминающим конденсатором, управляющий вход которого подключен к выходу логического элемента И.

На чертеже изображена структурная электрическая схема преобразователя.

Источник входного сигнала (не показан) подключен к входам формирователей 1, 2 коротких импульсов. Выход формирователя 1 соединен с управляющим входом аналогового ключа 3 интегратора 4, содержащего интегрируюн1ий конденсатор 5 и аналоговый ключ 6. Входинтегратора 4 подключен к источнику эталонного напряжения EI , а выход - к динамическому запоминающему устройству 7, содержащему запоминаюплий конденсатор 8 и аналоговый ключ 9. Выход интегратора 4 соединен также с входом порогового элемента 10, а выход последнего - с информационными входами логических элементов И 11 и ЗАПРЕТ 12, управляющие входы которых подключены к источнику входного сигнала. Выходы логических элементов И 11 и ЗАПРЕТ 12 соединены с управляющими входами двух аналоговых ключей 13 и 14 соответственно, один из которых включен параллельно запоминающему конденсатору 8, а другой - между этим конденсатором и источником эталонного напряжения Е,..

Преобразователь работает следуюплим образом.

На вход преобразовате.ля .поступают однополярные импульсы постоянной частоты, щирина которых модулирована по заднему фронту. Короткий импульс, сформированный формирователем 1 и совпадающий во времени с передним фронтом входного импульса, поступает на ключ 3, последний замыкается и разряжает интегрируюи1ий конденсатор 5 до нуля. После прекраихения действия короткого импульса ключ 3 размы- . кается и напряжение на выходе интегрирующего устройства 4 начинает линейно возрастать за счет интегрирования постоянного напряжения эталонного источника EI . Короткий импульс, сформированный формирователем 2 и совпадающий во времени с задним фронтом входного им-пульса, поступает на ключи 6 и 9. На время действия этого импульса ключ 9 замыкается и конденсатор-8 запоминает выходное напряжение интегрирующего устройства 4. Напряжение на выходе интегрирующего устройства 4 не изменяется, так как ключ 6 разомкнут тем

же коротким импульсом на время действия последнего. Напряжение на. запоминающем конденсаторе 8 и соответственно на выходе преобразователя изменяется пропорционально ширине входных импульсов. Напряжение на выходе интегрирующего устройства 4 при наличии на входе преобразователя последовательности импульсов имеет пилообразную форму. Амплитуда этого напряжения не превышает уровень срабатывания порогового элемента .10, сигнал на выходе которого при этом отсутствует. Ключи 13, 14 разомкнуты, так как отсутствуют сигналы с выходов логических элементов И и 12. Когда коэффициент заполнения широтно-модулированного сигнала на входе преобразователя равен нулю или единице, отсутствуют короткие импульсы, поступаюпше на ключ 3 интегрирующего устройства 4. Выходное напряжение последнего за счет интегрирования напряжения эталонного источника EI превысит уровень срабатывания порогового элемента 10. Последний срабатывает, и сигнал с его выхода через один из логических элементов 11 или 12 поступает на один из ключей 13, 14. Состоянием (открыт, закрыт) логических элементов 11 и 12 управляет входной сигнал. Если коэффициент заполнения щиротно-модулированного сигнала ра-вен нулю, сигнал с выхода порогового элемента 10 через открытый логический элемент 12 поступает на ключ 14 и замыкает его. Запоминающий конденсатор 8 разряжается до нуля и выходное напряжение преобразователя будет равно нулю. Если коэффициент заполнения широтно-медулированного сигнала равен единице, сигнал с выхода порогового элемента 10 через открытый логический элемент 11 поступает на ключ ДЗ и замыкает его. При этом параллельно запоминающему конденсатору 8 подключается источник эталонного напряжения Е.). Величина напряжения эталонного источника равна амплитудному зна.чению пилообразного напряжения на выходе интегрирующего устройства 4 тфи наличии импульсной последовательности на входе преобра-, зователя. В этом случае выходное напряжение преобразователя максимально.

Таким образом, диапазон входного сигнала преобразователя по коэффициенту заполнения расщиряется до значений, равных нулю и единице.

Формула изобретения

Преобразователь широтно-м-одулированного сигнала в напряжение, содержащий интегратор, к входу которого нодключен первый источник эталонного напряжения, и динамическое запоминающее устройство с запоминающим конденсатором, подключенное к выходу интегратора, управляющий вход

динамического запоминающего устройства и вход установки начального состояния интегратора соединены с входом преобразователя через формирователи коротких импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона входного сигнала, в преобразователь введены пороговый элемент, вход которого Подключен к выходу интегратора, логические элементы И и ЗАПРЕТ, первый вход каждого из которых соединен с входом преобразователя, а второй - с выходом порогового элемента, второй источник эталонного напряжения, первый ключ, включенный параллельно запоминающему

конденсатору, управляющий вход которого подключен к выходу логического элемента ЗАПРЕТ, и второй ключ, соединяющий второй источник эталонного напряжения с запоминающим конденсатором, управляющий вход которого подключен к выходу логического элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство N° 457177 кл. Н 03 К 9/08, 1972.

2.Авторское свидетельство № 203736, кл. Н 03 К 9/08, 1966.