Широтно-импульсный модулятор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц50 Н 03 К 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABT0PGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3400225/18-21 (22) 02. 03. 82 (46 ) 30. 05. 84. Бюл. М 20 (72) A.Á.Ãóäçåíêî, В.А.Войтенко и Л.В. Ганнель (71 ) Украинский научно- исследовательский институт станков и инструментов (53) 621.374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 664290, кл. Н 03 К 7/08, 30.01.78.

2. Авторское свидетельство СССР

М 731574, кл. Н 03 К 7/08, 20.02.78 (прототип ) . (54 ) (57 ) 1. ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУJIRTOP, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен

„„SU„„5385 А со счетным входом счетчика, выход переноса которого подключен к управляющему входу цифрового эадатчика, .отличающийсятем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введен сумматор, первые входы которого подключены к разрядным выходам цифрового задатчика, вторые входы сумматора подключены к соответствующим разрядным выходам счетчика, а выход переноса сумматора соединен с выходной шиной устройства.

2. Модулятор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в нем счетчик выполнен реверсивным, при этом счетным входом счетчика является его вычитающий вход, а выходом пере- 9 носа - его инверсный выход переноса.

1095385

Изобретение ртносится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых устройствах управления исполнительными механизмами, наприь,ер в электроприводах металлорежущих станков с программным управлением. 5Известен широтно-импульсный модулятор, содержащий два генератора импульсов, два счетчика, блок совпадения кодов, входы которого соединены с выходами одного счетчика непосредственно, а другого — через функциональный преобразователь, и триггер, входы которого соединены с выходами первого счетчика и блока совпадения кодов (1) . !

Недостатки известного модулятора состоят в его сложности, большом числе связей между блоками и, как следствие, низкой надежности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является широтно-импульсный модулятор, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход переноса которого подключен к управляющему . входу цифрового эадатчика, и сравнивающее устройство, входы которого соединены с разрядными выходами счетчика: и цифрового задатчика L2).

Однако данное устройство характеризуется низким быстродействием, свя,занным с тем, что при изменении входного .ифрового кода, изменение длительности выходного импульса произойдет только после окончания 35

Формирования предыдущего периода, т.е. после переполнения счетчика.

Цель изобретения — повышение быстродействия широтно-импульсного модулятора. 40

Поставленная цель достигается тем, что в широтно-импульсный модулятор, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход переноса которого подключен к управляющему входу цифрового эадатчика, дополнительно введен сумматор, первые входы которого подключены к разрядным выходам цифрового задатчика, вторые входЫ сумматора подключены к соответствууцим разрядным выходам счетчика, а выход переноса сумматора соединен с выходной шиной устройства.

Счетчик импульсов выполнен реверсивным, при этом счетным входом счетчика является его вычитающий вход, а выходом переноса — его инверсный выход переноса.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого широтно-импульс- 60 ного модулятора первого рода для модуляции переднего фронта выходных импульсову на фиг. 2 - то же, для модуляции заднего фронта выходных импульсов. Б5

5l где Т=2 Тц

То

<им период модуляции у период следования импульсов на выходе генератора 1 тактовых импульсов; длительность импульса;

Широтно-импульсный модулятор содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика 2, разрядные входы которого соединены с первыми входами сумматора 3, ко вторым входам которого подключены соответствующие разрядные выходы цифрового эадатчика 4, управляющий вход которого соединен с выходом переноса счетчика. При осуществлении модуляции заднего Фронта выходного импульса используется реверсивный счетчик 2, к вычитающему счетному входу которого подключен выход генератора 1 тактовых импульсов, а к инверсному выходу переносауправляющий вход цифрового эадатчи-. ка 4.

Генератор 1 тактовых импульсов может быть выполнен по известной схеме, например на трех логических элементах ИЛИ-НЕ с резистивно-емкостной обратной связью и кварцевой стабилизацией частоты. Счетчик может быть выполнен, например, на базе микросхем К155ИЕ7, сумматор - на базе микросхем К155ИМЗ, цифровой задатчик - в виде регистра, например на триггерах К155ТМ5.

Широтно-импульсный модулятор работает следующим образом.

Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает импульсы прямоугольной формы, поступающие на один из счетных входов двоичного счетчика 2.

Когда сумма двух чисел, поступающих на информационные входы сумматора 3, будет больше (2" -1), сумматор 3 будет переполнен и вход переноса старшего разряда сумматора.3

1первйдет иэ состояния "0" в состоя-. ние "1", в котором он будет находится до переполнения счетчика 2, т.е. когда счетчик перейдет через "0".

Так как цифровой задатчик 4 и двоичный .счетчик 2 имеют Й разрядов, то каждый из этих узлов в отдельности не может, переполНить Й -разрядный сумматор 3.

При изменении двоичного числа на выходе цифрового задатчика 4 изменяется относительная длительность импульса

1095385

tpua .2

Составитель Е. Борзов

ТехРеД C.Мигунова . КоРРектоР Н. ЛазаРева

Редактор M. Келемеш

Заказ 3621/41 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал IIIIII "Патент", r.Óêãîðîä, ул.Проектная, 4

А Я» ...,А» » — коэффициенты в 0-м, 1-м. ..(й -1) -M разрядах выхода цифрового задатчика 4.

При подключении одного из выходов переноса двоичного счетчика 2 к управляющему входу цифрового задатчика

4 информация на выходе цифрового задатчика 4 сохраняется неизменной в течение времени Т, и изменяется только в момент прихода на управляющий вход цифрового.эадатчика 4 импульса с одного из выходов переноса двоичного счетчика 2 в момент его переполнения. Широтно-импульсный модулятор осуществляет модуляцию первого 15 рода.

При подключении выхода генератора 1 тактовых импульсов и суммирующему входу двоичного счетчика 2 двоичное число на информационных 2О выходах счетчика 2 изменяется от 0 до (2 -1). При этом в зависимости н от величины двоичного числа на выходе цифрового задатчика 4 момент переполнения сумматора 3 будет на- 25 ступать раньше нли позже, т.е. ширина импульса изменяется при перемещении переднего фронта. Момент окончания импульса фиксирован и определяется моментом переполнения двоичного счетчика 2. Широтно-импульсный модулятор осуществляет модуляцию переднего фронта импульсов.

При подключении выхода генератора 1 тактовых импульсов к вычитающему счетному входу двоичного счетчика 2 двоичное число на информационных выходах счетчика 2 изменяется от (2 -1) до О. При этом момент появлеН ния "1" на выходе широтно-импульсного модулятора фиксирован, а момент окончания импульса будет определяться величиной двоичного числа на выходе цифрового задатчика и происходить в момент, когда сумма чисел на информационных входах. сумматора .3 будет равна (2" -1l. Широтно-импульсный модулятор осуществляет модуляцию заднего фронта импульса;

При отключении выходов переноса счетчика 2 от управляющего входа цифрового эадатчика 4 информация,на выходе, цифрового эадатчкка 4 изменяется в произвольный момент времени, и широтно-импульсный модулятор .осуществляет модуляцию второго рода. При этом в зависимости от того, к какому из счетных входов (суммирующему или вычитающему) счетчика 2 будет подключен цифровой задатчик 4. получим модуляцию переднего или заднего фронта.

Таким образом, введение в широтноимпульсный модулятор сумматора повышает его точность и стабильность, а использование реверсивного счетчика делает широтно-импульсный модулятор более универоальным, так как позволяет осуществлять модуляцию первого и второго рода, переднего и заднего фронта выходного импульса.