Широтно-импульсный модуляторС гАльВАНичЕСКОй РАзВязКОй Советский патент 1981 года по МПК H03K7/08 

I

Изо етение откосится к рааисзлектровякв и может бь1ть использовано для преобразования постоянных и медпенно взмемязошихся сигналов в пропоранональный широтно-моаулнрованный, обеспечиввя гфк этом гальваническую развязку со входной цепью в аппаратурах записи на магнитную ленту, управлеияя тиристсфнымн ключами, в трансформаторах тока я щ.

Известен щиротно-импульсный модулятор, на входе которого стоит МОП-транзистор, а в трансформатор введена обмотка, на которую подается сигнал с генератора :нмпульсов |.

Недостатком этого модулятора является отсутствие полной изоляции вхсвной и выходной цепей и необходимость отдельного генератора опорных .

Известен также модулятор, в котором перераспределение питающего напряжения между коллекторными обмотками трансформатора и последовательно включенными балластными pe3BCTq)OM и транзисторной резистивной схемой задается

через управляемую нелинейную транзистс ную нагрузку в обмотке управления перемагничиваемого трансформатора Г21.

Оав&ко, это устройство сложно и содержит в цепи управления много дополнительных элементов, затрудняющих подключение устройства к источнику входных сигналов .требующему изоляции с остальной частью схемы.

Известно также устройство, в котог ром входнсЛ знакопеременный тсж в обмотке управления перемагничиваемого трансформатора ..создает магнитный поток, ускс яющий перемагничивание сердечника (фи совпадении по направлению с основным, задаваемым током мультивибратора в коллекторной обмотке, и соответственно замедляющий в следующий цикл перемагнич Иван ия. Вторичная обмотка трансформатора питается от источника двуполярного напряжения Е, длительности перемагничнвания сердечника между состояниями насыщения с индукциями ±В определяют период генерадни, критерием достижения сердечником насыщения служит уменьшение ЭДС в базовых обмотках трансфсрматора з1. Недостаток этого устройства состоит в сложности конструкции многообмсхгочно ГО; перемагничиваемого трансформатора, что обусловлено выполнением мультивибратора на транзисторах. Цель изобретения - упрощение конструкции трансформатора и устройства в целом. Цель достигается тем, что в широтно импульсньй модулятор, содержащий транс форматор с первичной и .вторичной обмот ками, введены операционный усилитель и резисторы, гфичем неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через первый резистор с свщей шиной и через второй резистор с выходом операционног усилителя, инвертирующий вход операцион ного усилителя соединен через третий резистор с общей шиной и через втс зичную обмотку трансформатора с выходом операционного усилителя. Для повышения точности между выходом операционного усилителя и вторичной обмоткой трансформатора, включен неинвертирующйй усилитель, причем первый вход не инвертирующего усилителя соедикен с выходом операционного усияи- 30 Теля, второй вход соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, а выход соединен со втфичной обмоткой трансформатора. На фиг. 1 изображена.принципиальная электрическая схема широтно-импульсного модулятора с гальванической развязкой на фиг. 2 - то же; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства Модулятор включает (фиг. 1) частотно зависимый делитель из последовательно соединенных .вторичнойобмотии 1 трансформатора 2 и резистора 3, соединенный соответственно с выходом операционного усилителя 4, его инвертирующим входом и общей шиной и Образующий времязадающую цепь отрицательной обратной связи, делитель из последовательно соеди ненных резисторов,5 и 6, подключенных соответственно к выходу и неинвертирующему входу операционного усилителя 4 и общей шине и образующих задающую порог инвертирования цепь положительной обратной связи. Между входной обмоткой 1 трансформатора 2 и выходом операцион ного усилителя 4 включен неинвертирующи усилитель 7 (фиг. 2). один из входов неинвертирующего усилителя 7 под ключен к неннвертирующему входу операционного усилителя 4, другой вход усилителя 7 подключен к вькоду операционного уЬилителя 4. Неинвертирующий усилитель 7 выполнен на операционном усилителе 8 по схеме неинвертирующего дифференциального Усилителя напряжения для незаземленной части нагрузки. Неинвертирующий вход операционного усилителя 8 через резистс ы 9 и 10 соединен соответственно со входами не инвертирующего усилителя, инвертирующий вход операционного усилителя подключен к резистивному делителю на резисторах 11 и 12, который включен между выходом операционного усилителя 8 и общей шиной. Выходом неинвертирующего усилителя 7 является выход опера- цисиного усилителя 8, Широтно-импульсный модулятор с гальванической развязкой (фиг. 1) работает следующим образом. Усилитель 4 фсрмирует на выходе знакопеременное напряжение +Е (фиг. 3, поз. 13), часть которого ( поз. 14) с резистивного делителя на резисторах 5 и 6 поступает на неинвертирующий вход в качестве опорного (выходное напряжение усилителя 4 является питающим для обмотки 1 тpaнcфopмaтqэa). Ток намагни- чивания на резисторе 3 создает нарастащее напряжение, увеличивающееся скачком при достижении сердечником насыщения (поз. 15). При превышении (по модулю) напряжением на инвертирующем входе опорного уровня на неимвертирующем входе усилитель 4 инвертирует полярность выходного напряжения. Устройство, представленное на фиг.2, работает аналогично, но питающее обмотку 1 напряжение Е не искажается падением напряжения на резисторе 3. Последнее может быть достаточно боль.ulHM, что повышает точность преобразования. В предлагаемьск модуляторах достигается упрощение конструкции перемагничиваемого трансформатора и упрощение настройки. Формула и.3 обретения 1. Широтно-импульсный модулятор с гальванической развязкой, содержащий трансформатор с первичной и вторичной обмотками, отличающийся тем, что, с цепью упрощения конструкди в него введены операционный усилитель и резисторы, причем неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через первый резистор с общей шиной н через второй резистор с выходом one рационного усилителя, инвертирующий вход операционного усилителя соединен через третий резистор с общей шиной и через вторичную обмотку трансформатора с выходом операционного усилителя, 2. Модулятор по п. 1, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности, между выходом операционного усилителя и вторичной обмоткой 0 трансформатора включен неинвертирующий усилитель, причем первый вход неинвертирующего усилителя соединен с выходом операционного усилителя, второй вход соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя,: а выход соединен со вторичной обмоткой трансформатора. Источники информации, I принятые во внимание при экспертизе 1.Авт эское свидетельство СССР № 482001, кл. Н 03 К 7/О8, 25.08.75. 2.Авторское свидетельство СССР № 531272, кл. Н 03 К 7/О8, О4.01.74. 3.Патент ФРГ № 1153452, кл. 21е 1/20, 1973.

(put. 2

Сриг.З