Амплитудно-импульсный модулятор

 

АМПЛИТУДНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МО .ДУЛЯТОР, содержащий первый и второйключи на полевых транзисторах различной проводимости, которые подключены затворами к одному выводу источника модулируемой импульсной последовательности, другой вывод которого соединен с общей шиной, стоки полевых.транзисторов подключены к первым выводам разнополярных источников модулирую1(его напряжения. а истоки объединены и через нагрузку соединены с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, в него введены третий и четвертый кПючи, вьтолненные на полевых транзисторах различной проводимости, первый операционный усилитель, инвертор и потенциометр , причем вторые выводы разнополярных источников модулирующего напряжения подключены к входам первого операционного усилителя, между которыми включен потенциометр, подвижный контакт которого соединен с общей шиной, выход первого операционного усилителя подключен к стоку третьего ключа на полевом тран (Л зисторе одной проводимости и к входу инвертора, подключенного своим выходом к стоку четвертого 1У1юча на полевом транзисторе другой проводимости , истоки третьего и четвертого ключей соединены с нагрузкой, а затворы - с вьшодом источника модулиел руемой импульсной последовательности. О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1157677 А

4(5ц Н 03 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3602830/24-21 (22) 09.06.83 (46) 23.05.85. Бюл, У 19 (72) А.Н. Баранов и В.У. Кизилов (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им.В.И.Ленина. (53) 621.376.5(088.8) (56) 1. Анисимов В,И. Голубев А;П.

Транзисторные модуляторы. М. -Л., "Энергия", 1964. с. 166, рис.9-19.

2. Zeitschrift elehtrische Informazion und Energietechnik,Zeipzig

7, 1977, 4, р. 325-336,(прототип). (54) (57) АМПЛИТУДНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий первый и второй. ключи на полевых транзисторах различной проводимости, которые подключены затворами к одному выводу источника модулируемой импульсной последовательности, другой вывод которого соединен с общей шиной, стоки полевьм .транзисторов подключены к первым выводам разнополярных источников модулируюфего напряжения, а истоки объединены и через нагрузку соединены с общей шиной, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности, в него введены третий и четвертый ключи, выполненные на полевых транзисторах различной проводимости, первый операционный усилитель, инвертор и потенцио" метр, причем вторые выводы разнополярных источников модулирующего напряжения подключены к входам первого операционного усилителя, между которыми включен потенциометр, подвижный контакт которого соединен с общей шиной, вьмод первого операционного усилителя подключен к стоку третьего ключа на полевом транзисторе одной проводимости и к входу инвертора, подключенного своим вы. ходом к стоку четвертого ключа на полевом транзисторе другой проводимости, истоки третьего и четвертого ключей. соединены с нагрузкой, а затворы — с выводом источника модулируемой импульсной последовательности.

1 1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но для построения время-импульсных множительных устройств.

Известен амплитудно-импульсный модулятор, оодержащий источник входного модулирующего сигнала, к выходу которого подключены последовательно соединенные ограничительный резистор и транзисторный ключ, уп.равляющий вход которого соединен с источником модулируемой импульсной последовательности. Параллельно транзисторному ключу подключена нагрузка (Ц .

Недостатком такого модулятора является низкая точность преобразования, вследствие влияния таких остаточных параметров, как ток и напряжение, присущих ключам на биполярных транзисторах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является амплитудно-импульсный модулятор, содержащий первый и второй ключи на полевых транзисторах различной проводимости, которые подключены затворами к одному выводу источника модулируемой импульсной последовательности, другой вывод которого соединен с общей шиной, стоки поле- вых транзисторов подключены к первым выводам разнополярных источников модулирующего напряжения, а истоки объединены и через нагрузку соединены с общей шиной. Вторые выводы разнополярных источников модулирующего напряжения соединены с общей шиной 12).

Недостатком известного устройства является низкая точность ам,плитудной модуляции, обусловленная сопротивлением замкнутых ключей.

Цель изобретения — повышение точности, 5

15

25 внжный контакт которого к общей шине. К крайним точкам потенцио35 метра 5 -подключен первый операцион- ный усилитель 6. Выход первого операционного усилителя 6 подключен к третьему ключу 7 на полевом тран40 зисторе одной проводимости и к инвертору, выполненному на втором операционном усилителе 8 и резисторах

9 и 10. Выход инвертора подключен к четвертому ключу 11 на полевом

45 транзисторе другой проводимости. Истоки ключей 1,2, 7 и 11 подключены ,к нагрузке 12. Затворы ключей через

Поставленная цель достигается

,.м, что в амплитудно-импульсный модулятор, содержащий первый и второй ключи на полевых транзисторах различной проводимости, которые подключены затворами к одному выводу источника модулируемой импульсной последовательности, другой вывод которого соединен с общей шиной, стоки полевых транзисторов подключены к первым выводам разнополярных источников модулирующего напряжения, . а истоки объединены и череч нагруз-

157677 2 ку соединены с общей шиной, введены третий и четвертый ключи, выполненные на полевых транзисторах различной проводимости, первый операционный усилитель, инвертор и потенциометр, причем вторые выводы разнополярных источников модулирующего напряжения подключены к входам первого операционного усилителя, между которыми включен потенциометр, подвижный контакт которого соединен с общей шиной, выход первого операционного усилителя подключен к стоку третьего ключа на полевом транзисторе одной проводимости и к входу инвертора, подключенного своим выходом к стоку четвертого ключа на полевом транзисторе другой проводимости, истоки третьего

20 и четвертого ключей соединены с нагрузкой, а затворы — с выводом источника модулируемой импульсной последовательности.

На чертеже представлена схема амплитудно-импульсного модулятора.

Амплитудно-импульсный модулятор содержит два ключа 1 и 2 на полевых транзисторах разной проводимости, стоки которых подключены к разно-полярным источникам 3 и 4 модулирующего напряжения, Между источниками 3 и 4 модулирующего напряжения включен потенциометр 5, подрезисторы 13 — 15 и 16 подключены к источнику 17 модулируемой импульсной последовательности.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии на ключи 1, 2, 7 и 11 импульсов положительной полярности от источника 17 ключи 1 и 7 открываются, а транзисторы 2 и 11 .закрываются. На истоке ключа 7 при указанной полярности источника 3

3 11 возникает положительный импульс напряжения длительностью, равной длительности отпирающего напряжения, подаваемого на затворы ключей. 1 и и амплитудой, равной напряжению модулирующего сигнала. Через нагрузку 12 протекает положительный импульс тока. При воздействии на затворы

3 транзисторов импульса отрицательной полярности открываются ключи

2 и 11, а ключи 1 и 7 закрываются.

На выходе операционного усилителя

6 возникает импульс напряжения также положительной полярности, так как напряжение модулирующего сигнала от источника 4 приложенр к неинвертирующему входу усилителя. Инвертор на операционном усилителе 8 и резисторах 9 и 10 инвертирует выходное напряжение усилителя 6 и на истоке ключа 11 возникает импульс напряжения отрицательной полярности длительностью, равной длительности отпирающего напряжения, подаваемого на затворы ключей 2 и 11, и амплитудой, равной напряжению модулирующего сигнала. Через нагрузку

12 протекает отрицательный импульс тока. Далее процессы в схеме повторяются. Таким образом, на нагруз ке 12 осуществляется двухтактная амплитудная модуляция входной имг пульсной последовательности. Изменение амплитуды выходного импульсного напряжения соответствует изменению входного сигнала.

Предлагаемое устройство имеет преимущества по сравнению с известным устройством, в котором амплитуда импульса напряжения, выделяемого на нагрузке при протекании -тока, зависит от величины остаточного сопротивления открытого транзистора и при изменении этого сопротивления, также как и при изменении

57677 4 сопротивления нагрузки будет изме няться и амплитуда выходного напряжения. В случае неравенства остаточных сопротивлений транзисторов, что весьма характерно для транзис-. торов с различным типом проводимости, выходное напряжение на нагрузке будет асснметричным по нмпли. туде в положительную и отрицательную

1р стороны. Таким образом, схема извесь ного устройства оказывается весьма критичной к выбору параметров ключей, источника модулирующего сигнала и величины сопротивления

15 нагрузки.

В предлагаемом устройстве ток в цепи открытых транзисторов, т.е.. и в цепи источника 3 и 4 модулирующего сигнала отсутствует вследствие высокого входного сопротивления операционного усилителя 6, и величина сопротивлений открытых транзисторов не оказывает влияния на амплитуду напряжения на нагрузке. Влияние сопротивлений открытых ключей 7 и 11 устраняется тем, что они включены в цепи отрицательной обратной связи усилителя 6. Полярности выходного напряжения на выходе операционных усилителей 6 и

8 при коммутации ключей 1,2, 7 и 11 не изменяются. Поэтому динамические свойства операционных усилителей не оказывают влияния на точность . модул яцик.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известными обладает высокой точностью преобразования, весьма малой мощностью, потребляемой от источника модули40 рующего сигнала, высокой нагрузочной способностью, определяющейся мощностью операционного усилителя, что подтверждается испытанием макета модулятора. 1157677

Составитель В. Егоркин

Редактор Н. Данкулич ТехредМ.Гергель

Корректор Г. Решетник

Подписное

Филиал ППП "Патент" r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3391/54 Тирам 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5