Широтно-импульсный модулятор для следящего электропривода
ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР ДЛЯ СЛЕДЯЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА , содержащий первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с выходами источников напряжения смещения соответственно, а вторые - с выходом источника входного сигнала, соединенные последовательно генератор напряжения треугольной формы и инвертирующий усилитель, а также элемент совпадений и инвертор, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности модулятора путем устранения «дребезга в области малого сигнала без снижения точности, в него введены элемент ИЛИ-НЕ, триггер, элемент ИЛИ и сдвоенный компаоатор, первый вход которого соединен с выходом генератора напряжения треугольной формы, второй вход - с выходом источника входного сигнала, третий вход - с выходом инвертирующего усилителя , а выход - с первой выходной шиной устройства, при этом выход первого компаратора соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и S-входом триггера, выход которого соединен с первым входом элемента совпадений , второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход i которого соединен с R-входом триггера, вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и выходом (Л второго компаратора, а выход - с второй выходной шиной устройства и через инвертор с третьей выходной шиной устройства.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1190507 (51) 4 Н 03 К 7 08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ж
CO (:д
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3617211/24-21 (22) 08.07.83 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (72) А. М. Грановский, С. Д. Долгов и Г. Ф. Шевела (53) 621.376.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 614536, кл. Н 03 К 7/08, 17.05.76г.
Электронная техника в автоматике. Под ред. Копева. М.: Советское радио, 1976, вып. 8, с.209-215. (54) (57) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР ДЛЯ СЛЕДЯЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА, содержащий первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с выходами источников напряжения смещения соответственно, а вторые — с выходом источника входного сигнала, соединенные последовательно генератор напряжения треугольной формы и инвертирующий усилитель, а также элемент совпадений и инвертор, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности модулятора путем устранения «дребезга» в области малого сигнала без снижения точности, в него введены элемент ИЛИ-НЕ, триггер, элемент
ИЛИ и сдвоенный компапатор, пепвый вход которого соединен с выходом генератора напряжения треугольной формы, второй вход— с выходом источника входного сигнала, третий вход — с выходом инвертирующего усилителя, а выход — с первой выходной шиной устройства, при этом выход первого компаратора соединен с первым входом элемента
ИЛИ-НЕ и S-входом триггера, выход которого соединен с первым входом элемента совпадений, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а выход — с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с R-входом триггера, вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и выходом второго компаратора, а выход — с второй выходной шиной устройства и через инвертор с третьей выходной шиной устройства.!
190507
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в следящих электроприводах со статическими широтно-импульсными преобразователями.
Цель изобретения — повышение эффек.тивности широтно-импульсного модулятора путем устранения, «дребезга» в области малого сигнала без снижения точности за счет формирования статической релейной характеристики с опережающей петлей формирования знака выходного сигнала.
На фиг. l представлена структурная схема широтно-импульсного модулятора; на фиг.2 — — временная диаграмма формирования выходной величины, пропорциональной модулю входного сигнала; на фиг.3 — временная диаграмма формирования логических сигналов на знаковых выходах модулятора.
Широтно-импульсный модулятор содержит источник 1 входного сигнала, компараторы 2 и 3, сдвоенный компаратор 4, генератор 5 напряжения треугольной формы, инвертирующий усилитель 6, источники 7 и 8 напряжения смещения, элемент ИЛИ-НЕ 9, триггер 10, элемент II совпадений, элемент
ИЛИ 12, инвертор 13, выходные шины
14 — 16, при этом источник 1 входного сигнала соединены с первыми входами компараторов 2 и 3, вторые входы которых соединены соответственно с источником 7 положительного напряжения смещения и источником 8 отрицательного напряжения смещения, выход компаратора 2 соединен с первым входом элемента ИЛИ-HE 9 и S-входом триггера 10, выход которого соединен с первым входом элемента 11 совпадений, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-HF 9, а выход — с первым входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с R-входом триггера 10, вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 9 и выходом компаратора 3, а выход — с выходной шиной 15 и через инвертор 13 — с выходной шиной 16, причем выход сдвоенного компаратора соединен с выходной шиной 14, а его входы соответственно с выходом генератора 5 треугольного напряжения, выходом источника 1 входного сигнала и выходом инвертирующего усилителя 6, вход которого соединен с выходом генератора 5 треугольного напряжения.
Сдвоенный компаратор 4 может быть выполнен на базе двух индентичных компараторов, обьединенных по выходу элементом ИЛИ, например, на базе микросхемы
52!С А1.
Модулятор работает следующим образом.
Входной сигнал U>» от источника 1 сравнивается на сдвоенном компараторе 4 с противофазными опорными напряжениями треугольной формы Upi и Uo от генератора 5 и инвертирующего усилителя 6, как показано на временной диаграмме напряжений фиг.2.
Таким образом на выходной шине 14 устройства осуществляется формирование
55
40 импульсов, коэффициент заполнения которых пропорционален модулю входного сигнала.
Формирование единичных логических сигналов на выходных шинах 15 и 16 устройства, эквивалентных знаку входного сигнала U, осушестлвяется по закону релейной характеристики с опережающей петлей (фиг.3) .
Входной сигнал Us от источника 1 сравнивается на компараторах 2 и 3 с положительным +U и отрицательным — Ui напряжениями смешения от источников соответственно 7 и 8.
При Usx )+Ui на выходе компаратора
2 формируется сигнал логической «1», а на выходе компаратора 3 сигнал логического
«О». При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ
9 появляется логический «0», а на выходе триггера 10 — логическая «1», поэтому на выходе элемента 11 совпаданий будет логический «О», соответственно на выходных знаковых шинах 15 и 16 устройства — сигналы логических «О» и « I».
При Usa =+Ui в момент времени ti на выходе ком паратора 2 появляется сигнал логического «О» на выходе элемента 9
ИЛИ-НЕ 9 появляется «1», а триггер 10 своего состояния логической «1» на выходе не изменяет, поэтому на выходе элемента 11 совпадений происходит смена логического состояния на логическую «1», и тогда на выходных шинах 15 и 16 устройства происходит смена логических сигналов соответственно на «1» и «0«.
При K, 3 появляется сигнал «1», и следовательно на выходных шинах 15 и 16 устройства также остаются прежними сигналы соответственно «1» и «О». При этом состояние триггера 10 изменяется на логический «О», на выходе элемента 11 совпадения появляется логический «0». При U — Ui состояние на выходных шинах 15 и 16 устройства не меняется. В момент времени !з, когда Бих= — Ui на выходе компаратора 3 появляется сигнал логического «О», на выходе элемента ИЛИНЕ 9 состояние изменяется на «1», но состояние логического «О» триггера 10 сохра няется, поэтому на выходе элемента I I совпадений состояние «0» также сохраняется, следовательно происходит смена состояний на выходных шинах 15 и 16 устройства— появляются сигналы соответственно «О» и «1». При дальнейшем увеличении входного сигнала Um состояние на выходных шинах 15 и 16 устройства сохраняется, но в момент времени t4 на выходе компаратора 2 появляется «1», состояние триггера 10 изменяется на противоположное и таким образом схема возвращается в исходное состояние. 1190507 Вди //ус гр. Вых ///ус гр Фиг.2 Вы.г. конл. 2 Вык. комл. 3 &и. зл. Я Выл стриг. /д Вык..м // Выг. /gycmp. Вык. /Вопр Диг.,У Составитель E. Борзов Редактор А. Сабо Техред И. Версс Корректор И. Эрдейи Заказ 7002/58 Тираж 87! Г1одп исное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, устранение «дребезга» в области малого сигнала без снижения точности достигается тем, что изменение знака выходного сигнала широтно-импульсного модулятора осуществляется по релейной характеристике с опережающей петлей, которая формируется с помощью вновь введенных элементов ИЛИ-НЕ, ИЛИ и триггера.
