Широтно-импульсный модулятор Советский патент 1982 года по МПК H03K7/08 

(54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ши- ротно-импут сный моцулятор, содержащий источник входного сигнала, выход которого соединен с одним из входов элемента сравнения, другой вход которого через последовательно соединенные ключевой элемент и конденсатор соединен с выходом генератора пилообразного напряжения а .выход элемента сравнения через порого вый усилитель соединен с выходом модулятора tl, Недостатком данного модулятора является его низкая точность. Цель изобретения - повышение точности преобразования путем улучшения его динамических характеристик. Поставленная цель достигается тем, что в известный широтно-импульснйй 1модулятор, содержащий элемент сравнения, один из входов Которого соединен с выходом источника входного сигнала и с первой обкладкой конденсатора, генератор пилообразного напряжения, -пороговый усилитель, вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход - с выхоцом модулятора, введены резястивный целитель напряжения и резистор, причем резисгивный целитель напряжения включен между выходом порогового усилителя и обшей шиной модулятора, а ре- . зистор - между выводом резистивного делителя напряжения и соответствующим входом элемента сравнения, а вторая обкладка конденсатора соединена с выходом генератора пилообразного напряжения. На чертеже представлена принциггаальная схема широтно-импульсного мoдyлi тора,. Предлагаемый модулятор содержит генератор 1 пилообразного напряжения, конденсатор 2, элемент 3 сравнения, пороговый усилитель 4, резистор , резистивиый делитель 6 напряжения. 39 Широтно-импульсвый модулятор рабогаег слецуюшим образом Генератор 1 вырабатывает в интерва ле п -го периоца напряжение, которое в течение времени t изменяется по закону.. )t2.u($t-ii-o,5ho,ti; - амплитуда пилообразного напряжения; - частота пилообразного напряже ния; С - постоянная составляющая напря жения. Петлевой коэффициент обратной связи устанавливают с помощью целителя 6 положительным около единицы. При равенстве амплитуды импульса амплитуды 0, пилообразно го напряжения коэффициент обратной связи равен единице. КонденсатОр 2 и резистор 5 выполняют роль фильтра. Постоянная составляющая с генератора 1 не проходит через конденсатор 2. Поэтому на обкладке кон денсатора 2,- соединенной со входом эле мента 3 сравнения будет присутствовать постоянная составляющая напряжения,, равная постоянной составляющей Одг m выхода делителя 6. Постоянную времени фильтра, образованного конден, сатором 2 и резистором 5 выбирают значительно больше периода. Следователь но, можно считать, что в установившемся режиме напряжение на обкладке конденсатора 2 изменяется по закону .t2U l t-n-0,5)Uo. stao lH-n-o,5-rj Из выражения (2) видно, что при входном напряжении, равном нулю j(t )О, может установиться 1 любая длительность импульса. .Передаточная функция модулятора может, быть представлена в виде ,Ч А) где К дИ К, - передаточные коэффициенты порогового усилителя 4 и делителя 6 соответственно. 324 При петлевом коэффициенте передачи, равной едишше К , передаточная функция модулятора - с. эквйва юнтна интегрирующему звену. Таким образом, длительность импульcoB j,(j( будет пропорциональна интегралу от входного напряжения и{t ), При использовании предлагаемого мо.дупятора в замкнутой системе автоматического регулирования при большой постоянной времени Т изменения выходных импульсов Т g i пропорциональны входному напряженгао. Поэтому запас устойчивости системьт с данным модулятором выще запаса устойчивости системы с известным моодлятором.д Ф о р м у л а изобретения Широтно импугаьсный Модулятор, содер-г жаший элемент сравнения один из входов которого соединен с выходом источника входного сигнала и с первой обкладкой конденсатора, генератор пилообразного напряжения, пс юговый усилитель, вход которого соеди«ен с выходом элемента сравнения, а выход - с входом модулятора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с цепью повышения точности преобразования путем улучшедия его динамических характеристик, в него введены резистивный делитель напряжения к резистор, причем реаистивный делитель напряжения включен между выходом порогового усилителя и обшей шиной модулятора, резистор - между средним выводом резистивного делителя напряжения и соответстввущим входом элемента сравнения, а вторая обкладка конденсатора соединена с выходом генератора пилообразного напряжения. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе U. Авторское свидетельство СССР №308500, кл. Н 03 К 7/08, 1973 Прототип;.