Импульсно-кодовый модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K7/02 

(54) ИМПУЛЬСНСМ ОДОВЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в передатчиках, работающих в импупьсно-кодовом режиме.

Известен импульсно-кодовый модулятор, у которого система энергопитания анодных цепей состоит из двух параллельно соединенных выпрямителей.

Наиболее близким по технической сущности является импульсно-кодовый модулятор, содержащий основной вьшрямитель, выход которого зашунтирован накопительным конденсатором, а через зарядное устройство, второй накопительный конденсатор и нагрузку подсоединен к нулевой шине модулятора, управляемый от генератора запускающих импульсов коммутирующий элемент, шунтирующий последовательно соединенные второй накопительный конденсатор н нагрузку, и вспомогательный вы- д прямитель, выходные клеммы которого соединены с одноименными клеммами основного выпрямителя, а вход которого подключен к выходу источника переменного

тока через дополнительный коммутатор, управляемый выходными импульсами модулятора f Недостатком такого модулятора являет ся низкие КПД и надежность, а также изменение амплитуд импульсов на нагрузке во время прохождения пачки импульсов, период следования импульсов внутри которой изменяется.

Цель изобретения - повышение КПД, надежности модулятора и стабилизация амплитуд выходных импульсов.

- Поставленная цель достигается тем, что в модулятор, содержащий основной выпрямитель, выход которого зяшунтирован первым накопительным конденсатором и через зарядную цепочку, втчэрой накопительный конденсатор и нагрузку подсоединен к нулевой шине модулятора, управляемый от генератора запускающих импульсов, коммутирующей элемент, шунтирующий последовательно соединенные второй накопительный конденсатор и нагрузку, и вспомогательный выпрямитель, выходные клеммы 374 которого соединены с одноименными клеммами основного выпрямителя, а входы подключены к источнику переменного тока через дополнительный коммутатор, введены включенная параллельно первому някопи- тельному конденсатору цепь обратной связи и ключевой управляемый элемент, входом подключенный к выходной клемме нагрузки, а выходом соединенный с управляющим входом дополнительного коммутатора, причем выход цепи обратной связи подключен к управляющему входу ключевого управляемого элемента. На фиг. 1 представлена структурная схема импульсно-кодового модулятора; на фиг, 2 - эпюры напряжений и токов, -имеющих место при работе модулятора. Импульсно-кодовый модулятор содержит дополнительный коммутатор 1, вспомогательный выпрямитель 2, основной выпря- митель 3, накопительный конденсатор 4, цепь 5, обратной связи, зарядную цепочку 6, генератор 7 запускающих импульсов, коммутатор 8, накопительный.конденсатор 9, нагрузку 1О модулятора и управляемый ключевой элемент 11. На фиг. 2а, представлена эпюра напряжения Uny на выходе генератора запускающих импульсов, на фиг. 2б - эпюра напряжения J управления дополнительным коммутатором, на фиг. 2в - эпюра средне го тока. D .р,, отбираемого от накопитель ного конденсатора модулятором во время прохождения пачки импульсов и тока За ущ, заряда накопительного конденсатора 4, и на фиг. 2г - эпюра напряжения накопительном конденсаторе 4. В исходном состоянии напряжение на накопительных конденсаторах 4 и 9 равно -со и этот уровень задается основным выпрямителем 3,. управляемый ключевой элемент 11 замкнут, а дополнительный коммутатор 1 разомкнут. При подаче на управляющий электрод коммутатора 8 первого импульса пачки в момент времени t с выхода генератора запускающих импульсов 7 происходит раз ряд накопительного конденсатора 9 и фор мирование импульса на нагрузке 10. К моменту прихода следующего импульса па ки происходит заряд накопительного конденсатора 9 через зарядную цепочку 6 то ком , Ток заряда накопительного конде сатора 9 протекает через накопительный конденсатор 4 и разряжает его. Заряд на копительного конденсатора 4 происходит 9 током D цд,,отбираемым от основного и вспомогательного выпрямителей. Так как основной выпрямитель 3 маломошный и высокоомный, то практически весь ток Зд цд отбирается от вспомогательного выпрямителя 2, Вспомогательный выпрямитель подключается к сети питания дополнительным кoм fyтaтopoм 1. Дополнительный коммутатор 1 включается первым импульсом Uy пачки и удерживается в замкнутом состоянии, если в цепи управления последнего импульсы следуют с заданным для одной пачки импульсов периодом следования t г, . Импульсы, включающие дополнительный коммутатор, снимаются с нагрузки 10 модулятора и поступают в цепь управления последнего через замкнутый управляемый ключевой элемент 11, Напряжение на накопительном конденсаторе 4 во время прохожден1ш пачки импульсов будет оставаться постоянным, ес - з.нак - п.ср. На 2а первая пачка импульсов имеет равномерную расст.т ковку иМпульг- и -.« х.п: л -i сов, при этомОз 0 р а; ри поэтому напряжение U во время прохождения пачки импульсов не изменяется. Во время прохождения второй пачки импульсов для первых импульсов условие .ср. соблюдено и, следовательно, отсутствует изменение напряжения Up Однако, между четвертым, пятым и шестым импульсами второй пачки период следования становится больщим, чем между, например, первым и вторым импульсами, а среднее значение токаЗ.., уменьщает- ся, то есть-Зп.ср Зп.ср. В этом сиу- se а.нак.п.ср3{i.(;p и накопительный конденсатор 4 начнет заряжаться. При достижении максимально допустимого уровня напряжения U на этом конденсаторе цепь обратной связи 5 выключит ключевой управляемый элемент 11,импульсы UK в цепь управления- дополнительного коммутатора 1 не поступят, вследствие чего коммутатор 1 выключится (момент времени i, ). С этого момента времени происходит разряд накопительного конденсатора 4 во время прохождения следующих импульсов (импульсы 7 и8) пачки током3,(.р,При достижении минимально допустимого напряжения UC.WHH. накопительном конденсаторе 4 цепь обратной связи 5 включит управляемый ключевой элемент 11 и следующий импульс пачки (момент времени t ) снова включит дополнительный коммутатор 1 и работа схемы продолжится описанным выше путем. При этом, в зпвисимости от интервала между последующими имггульсами пачки, т.е. в зявисимости от величины тока 3„ р напряжение на накопительном конденсаторе 4 будет периодически изменяться, но это изменение напряжения будет лежать в заданном пределе orU До с.макс Изменение напряжения Uj,j,j.U|., определяется цепью обратной связи, и при заданной величине токов Од ,oij и п.ср, , .величиной емкости накопительного конденсатора 4. В случае пробоя коммутатора 8 модулятора схема будет работать точно также, как и известная схема, а именно: при пре- кращении формирования импульсов на нагрузке 10 модулятора дополнительный ком мутатор 1 выключается, ток основного выпрямителя 3 ограничивается большим внутренним сопротивлением последнего и пробой ликвидируется. После окончания пробоя напряжение на накопительном конденсаторе 4 восстанавливается до заданно го уровня напряжения Up с помощью основного выпрямителя и работа схемы продолжается.

Форму, ла изобретения

Импульсно-кодовый модулятор, содер-№ 473296, кл. Н ОЗ К 7/О2,

жащий основной вьтрямитель, выход кото- 12.07,72,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 301. Авторское свидетельство СССР рого зашунтирован первым накопительным конденсатором и через зарядную цепочку, второй накопительный конденсатор и нагрузку подсоединен к нулевой шине модулятора, управляемый от генератора запускающих импульсов, коммутирующий элемент, шунтирующий последовательно соединенные второй накопительный конденсатор и нагрузку, и вспомогательный выпрямитель, выходные клеммы которого соединены с одноименными клеммами основного вьшрямителя, а входы подключены к источнику переменного тока через дополнительный коммутатор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, надежности модулятора и стабилизации ампли.туд выходных импульсов, в него введены включенная параллельно первому накопительному конденсатору цепь обратной связи и ключевой управляемый элемент, вход которого подключен к выходной клемме нагрузки, а выход соединен с управляющим jBxoaoM дополнительного коммутатора, причем выход цепи обратной связи подключен к управляющему входу ключевого управляемого элемента.

/ 7э«ал

™ f иди.пт.

InCf)