Дискретный преобразователь аналоговых сигналов Советский патент 1979 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, в частности к системам импульсного преобразования сигналов, и может быть иснользовано в усилмтеля.х моншости класса Див электроприводах постоянпого тока с широтно-импульсной модуляцией.

Известен дискретный преобразователь аналоговых сигналов, содержан ий 1ниротноимпульсный модулятор с симметричным законом модуляции, который может быть выполнен, например, на базе тактового генератора пилообразпого папряжения, порогового элемента и фазоинверсного каскада 1

Известен также дискретный преобразователь аналоговых сигналов, содержащий широтно-импульсный модулятор с симметричным законом модуляции, имеющий инверсный и неинверсный выходы 2.

Оба эти преобразователя характеризуются потерей мощности при отсутствии входного сигнала и наличием нелинейных искажений.

Цель изобретения - уменьщеипе потерь мощности нри отсутствии входного сигнала и уменьи1ение нелинейных искажений.

Дости|-ается это тем, что в дискрег1П 1Й 11)еобразо1и1тель апалоговых сигна.лои, содержании ninpOTHO-HMHy.lbCHblii МОДу.1ЯТ()1

с симметричным законом моду.1яиии, имеющий инверсный и неинверсны выходы, вве.1ены перв1 п | и BTopoii э,1еме1гты совнадення. сумматор, дискриминатор импу.чьсной пос.чсдовате.чьности, к.поч п симметричный мультивибратор, вход которО1ч) соединен с соотвегствуюпщм ходом щирогно-нмну.чьсного модулятора, ипверсньп выход симметрично1Ч) му.шт ивибратора и неинверсный вы.чод ип1ротно-имнульсного моду.чятора соединены с входами первого э.чемента совпадении, а iKMiHiiopcHbiii выход симметричного му.чьтивибратора и инверсн1)1Й 1и)1ход untpOT5но-нмпу.И)СНого моду.1ятора соединен: с входами BTopoio э.чемснта совнадения, выходы первого н liToporo ч.пементов совпадения, через сумматор сос.чпнепы с (входом дискриминатора )cнoii последовательностп, од которого соедипен с управляющим вхо,1ом ключа, входы которого соединены с выходами 1ниротпо-имп льсно1 о модулятора. На фиг. 1 приведена б.юк-схема tijUMлаглсмого ycTpoiicTiia: на ijiHr. 2 приведены диаграммы напряжении в узловых точках схемы. Дискретный преобразователь аналоговых сигналов (см. фиг. I) содержит широтноимпульсный модулятор 1, работающий с симметричным законо.м модуляции и имеющий неинверсный и инверсный выходы, а также симметричный мультивибратор 2, синхронизированный широтно-импульсным модулятором. Неинверсный выход щиротно-импульсного модулятора I и инверсный выход симметричного мультивибратора 2 соединены с первым элементом совпадения 3, а инверсный выход широтно-импульсного модулятора 1 и неинверсный выход симметричного мультивибратора 2 соединены с вторым элементом совпадения 4. Выходы обоих элементов совпадения соединены с входом сумматора 5, Выход сумматора 5 соединен с входом дискриминатора импульсной последовательности 6, -выход которого соединен с управляемым к.лючом 7 в цепи выходного сигнала. Преобразователь работает следующим образом. Напряжение входного низкочастотного сигнала UBX (см. фиг. 2, а) поступает на вход широтно-импульсного модулятора 1, работающего с симметричным законом модуляции. Во время паузы входного сигнала на неинверсном и инверсном выходах щиротно-импульсного модулятора формируются прямоугольные импульсы напряжения с периодом следования Т и со скважностью у 0,5 (см. фиг. 26 и 2д участки квантования ti tj и tjts). На неинверсном и инверсном выходах симметричного мультивибратора 2, синхронизированного щиротно-импульсным модулятором 1, непрерывно генерируются прямоугольные импульсы напряжения с периодом следования Т и со скважностью 3f 0,5 (см. фиг. 2в и 2е). Прямоугольные импульсы с неинверсного выхода щиротноимпульсного модулятора I (см. фиг. 26) и импульсы с инверсного выхода симметричного мультивибратора 2 (см. фиг. 2в) поступает на вход первого двухвходового элемента совпадения 3, а прямоугольные импульсы с инверсного выхода щиротно-импульсного модулятора 1 (см. фиг. 2д) и импульсы с неинверсного выхода симметричного мультивибратора 2 (см. фиг. 2е) поступают на вход второго двухвходового элемента совпадения 4. Во время отрицательного полупериода входного низкочастотного сигнала (см. фиг. 2а, участки квантования 1з, t4,...t7t8) на выходе первого элемента совпадения 3 формируется разностная последовательность прямоугольных импульсов (см. фиг. 2г), а во время положительного полупериода входного низкочастотного сигнала (см. фиг. 2а, участки квантования tgtg,... ti2ti3) разностная последовательность прямоугольных импульсов формируется на выходе второго элемента совпадения 4 (см. фиг. 2ж). Импульсы с выхода обоих элементов совпадения 3 и 4 поступают на вход сумматора 5, на выходе которого формируется результирующая разностная последовательность прямоугольных импульсов (см. фиг. 2з). Эта последовательность поступает на вход дискриминатора импульсной последовательности 6, который работает следующим образом. Когда на участке квантования t|, 1г и tzts на вход дискриминатора 6 поступают импульсы (см. фиг. 2з), он отключен. Когда на участке квантования ts t появляется первый импульс результирующей разностной последовательности, дискриминатор 6 на этом участке включается (см. фиг. 2и). Если на следующем участке квантования IA ta снова имеется импульс результирующей разностной последовательности, то дискри.минатор 6 останется включенным. Если на участке квантования tistM импульс на в.ходе дискриминатора не появился, то в конце этого интервала в момент ti4 дискриминатор 6 вернется в исходное положение и останется отключенным до тех пор, пока на участке квантования ti7ti8 снова не появится первый импульс результирующей разностной последовательности. Таким образом, на выходе дискриминатора импульсной последовательности 6 формируется прямоугольный импульс напряжения, поступающий на ключ 7, длительность которого определяется временем существования на входе щиротно-импульсного модулятора входного низкочастотного сигнала (см. фиг. 2и). Формула изобретения Дискретный преобразователь аналоговых сигналов, содержащий широтно-импульсный модулятор с симметричным законом модуляции, имеющий инверсный и неинверсный выходы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь мощности при отсутствии входного сигнала и уменьшения нелинейных искажений, введены первый и второй элементы совпадения, сумматор, дискриминатор импульсной последовательности, ключ и симметричный мультивибратор, вход которого соединен с соответствующим выходом широтно-импульсного модулятора, инверсный выход симметричного мультивибратора и неинверсный выход широтно-импульсного модулятора соединены с входами первого элемента совпадения, а неинверсный выход симметричного мультивибратора и инверсный выход широтно-импульсного модулятора соединены с входами второго элемента совпадения, выходы первого и второго элементов совпадения через сумматор соединены с входом дискриминатора импульсной последовательности, выход которого соединен с управляющим входом ключа, входы

которого соединены с выходами широтноимпульсного модулятора.

Источники информации, принятые во внимание при эиспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 317159, кл. Н 03 F 1/34, 1972.

2.Fveguenz, BAND 22, Маг, 1968, № 3, S. 69-81.

г f ff 7 8 10 ij УГХ. IS а ; J It 5 6 7 8 3 0 Tl 12 13 1 В Тлгллииигплгттш

Г1Г1ГШТШЛГ1Ги1Г111ЛЛТГ1ЛЛЛЛ1 ,

5 ,6 7 S 9 W 12 13 I 15 JJ Г7 IS 3 0 1

1 г J H -5 ,6 7 S

гьгшлпппллииигпшшплпг , и1Ш I г j t 5 6 т S 3 ;g (z ) w у H- 56 т S 3 n 1Z if:TW07X}w J 3. 6 783 и т 77 r о /5 1аг1ллллг1Г1гшлллллл. , 16 TJ S /9 го 15 16 Г7 18 9 20 шлгии., n is ;/ /g . nor /7 te 19 10