Способ преобразования сигнала в импульсный Советский патент 1982 года по МПК H03K7/08 

(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА В ИМПУЛЬСНЫЙ Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может быть использовано, например, в стабилизаторах постоянного напряжения. Известны способы преобразования сигналов, основанные на периодическом сравнении внутри интервалов дискретизации преобразуемого низкочастотного сигнала с опорным (линейно возрастающим) Cl . Однако они имеют низкую помехоустойчивость. Известен также способ преобразования сигнала в импульсный, основанный на сопоставлении его с опорным линейно изменяющимся сигналом, включающим операшш интег рования, сравнения сигналов, формирования начала выходного импульса оано эеменного с началом спорного линейно изменякхцегося сигнала С2 . Недостатком указанного способа является сложность процесса П1)еобразованвя, требующего две операции- 1гатегрирование преобразуемого низкочастотного сигнала и интегрирование эталонного ра;жертывак щего сигнала. Цель изобретения - упрощение процесса преобразования электрическсно сигнала при сохранении помехоустойчивости и линейности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу преобразования сигнала в импульсный, основанном на сопоставлении его с опорным линейно изменяющимся сигналом, включающем операшш интегрирования, сравнения сигналов формирования начала выхооного импульса одновременно с началом опорного линейно изменяющегося сигнала, преобразуемый сигнал вычитают из опорного линейно иэменякш1а ося, полученную разность ннтег рируют, а в моменты равенства интеграла нулюформируют. конец выходного импульса На фиг. 1 приведены временные диаграммы сигналов прк преобразсюании спюкочастотного сигнала в широты -импупьс- ный (ШИМ) по предлагаемо спвСОбу с интегрированием в пределах между смея 393 ными тактовыми моментами времени (в пределах периода); на фиг. 2 - то же, с интегрированием в пределах между тактовыми моментами и моментами равенс1 ва значения интеграла нулю; на фиг. 3 то же, при преобразсжаиии сигнала во время-импульсный (ВИМ) по предлагаемому способу. Процесс преобразования осуществляется следующим образом. Входной низкочастотный сигнал, в част ностИр постоянный Ug.( сравнивают с развертывакшим сигналом U , который в пределах периода Т возрастает во времени по линейному закону. Начало развертывания совмещают с началом периода дискритезации. Полученную в результате сравнения разность сигналов интегрируют. (Упомянутая разность сигналов в один из интер валов времени на чертеже заштрихована) В момент равенства интеграла U с нулевым значением форм1фуют задний фрон иипульса выходного напряжения при ШИМ по заднему фронту импульса, либо передний фронт импульса выходного напряжения и. при ШИМ по переднему фронту импульса (фиг. 1 и 2), либо вырабатывают выходной кратковременный импульс выходного напряжения Ugjj.y при ВИМ (фиг. 3). Передний нерегулируемый 4ФОНТ импульса выходного напряжения фо мируют в момент поступления тактового импульса (фиг. 1 и 2). Зак.он широтно-импульсной модуляции, сшределяющий длительность импульсов в№ ходного напряжения от входного сигнала выражается уравнением tu U ex 3e--b}cit o, () , где i - длительность импульсов выход ного напряжения при ШИМ или интервал между импульсами при ВИМ; ЗР - крутизна эталонного развертывающего сигнала; t - время. Отсюдаг гxigya-t-j x-t-(. (1) Среднее значение входнэто напряжени на промежутке ty определяется из форнмулы (2) : j 4.cIi.C3) U,dt: 8Х СР t оо интегрирования выражения (3) После получим .-.4 и . Из выражения (4) следует, что получаемые параметры (при ШИМ - длительность выходных импульсов, а при ВИМ временные интердаалы между импульсами) также пропорциональны среднему значеншо входного сигнала, т. е. при данном способе преобразования сохраняется линейная зависи ость между значением получаемого параметра и значением преобразуемого параметра. А так как информация в выходном сигнале определяется не одним каким ч1нбо дискретным моментом времени, а совокупностью (интегралом) за определенный промежуток, то сохраняется и помехоустойчивосгь. При прецлагаемомспособе преобразования аостаточна лишь оана операция интегрирования. Следовательно, упрощается процесс преобразования сигнала. Причем сама операция интегрирования может быть реализована без сброса интегрирования. Формула изобретения Способ преобразования сигнала в им пульсный, основанный на с(шоставлении о с опорным линейно изменяющимся сигналом, включающий операции иитегрирования, сравнения сигналов формирования начала выходного импульса одновременно с началом onofworo линейно изменяющегося сигнала, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса преобразования при со}фанении помехоустойчивости и линейности преобразования, преобразуемый сигнал вычитают из (Ш01ШОГО линейно изменякшегося, полученную разность интегрируют, а в моменты равенства интеграла нулю формируют конец выходного импульса. Источники информации, принятые во внимание при жспертизе 1.Маланов В. В. Теория широтно-импульсной модулщии и импульсное усиление низкочастотных электрических колебаний. Дис. на соиск. учен, степени д-ра техн. наук. Горький, ПТИ, 1968. 2.Авторское сэодетельство СССР fe 320038, кл. Н 03 К 7/О8, 1971 (прототип).

«fa.tfr

Фиъ. 3