Способ формирования широтно-импульсного сигнала

 

Изобретение относится к электротехнике и используется в системах управления автономных инверторов. Цель изобретения - осуществление пропорционального регулирования частоты и амплитуды огибающей выходного сигнала придвухполярной модуляции. Входной сигнал преобразуется в им- . пульсы частоты преобразователем 2, триггер 3 делит по частоте их на два, одновременно происходит запуск всех одновибраторов (Од) 8 функционального генератора 4. Каждый из Од формирует импульс определенной длительности , выбираемой пропорциональной требуемому значению огибающей выходного сигнала на соответствующем тактовом интервале. Далее обеспечивается жение выходного сигнала триггера 3 :С сигналами Од В, что осуществляется с помощью элементов ИЛИ 9. Полученные сигналы на выходах элементов ИЛИ 9 состоят из двух частей: одна часть каждого импульса пропорциональс о (Л к:) со а 05 ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (gg 4 Н 02 M 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю «Р

CO

ОЪ

©Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3827387/24-07 (22) 24.12.84 (46) 07.08.86. Бюл. N - 29 (71) Красноярский политехнический институт (72) С,А.Вронов; В.А.Забуга, В,И.Пантелеев, -Н.А.Рыжов и А.А.Гончаров (53) 621.316.727(088.8) (56) Слепов Н.Н., Дроздов В.В. Широтно-импульсная модуляция (анализ и.применение в магнитной записи).

М.: Энергия, 1978, с. 12-22.

Авторское свидетельство СССР

N- 542323, кл. Н 02 P 13/16, 1977. (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШИРОТНОИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА, (57) Изобретение относится к электротехнике и используется в системах управления автономных инверторов.

ÄÄSUÄÄ 1249662 А 1

Цель изобретения — осуществление пропорционального регулирования частоты и амплитуды огибающей выходного сигнала при двухполярной модуляции.

Входной сигнал преобразуется в импульсы частоты преобразователем 2, триггер 3 делит по частоте их на два, одновременно происходит запуск всех одновибраторов (Од ) 8 функционального генератора 4. Каждый из Од формирует импульс определенной длительности, выбираемой пропорциональной требуемому значению огибающей выходного сигнала на соответствующем тактовом интервале. Далее обеспечивается сло-. жение выходного сигнала триггера 3 с сигналами Од 8, что осуществляется с помощью элементов ИЛИ 9 . Полученные сигналы на выходах элементов

ИЛИ 9 состоят из двух частей: одна часть каждого импульса пропорциональ12496 на входной частоте, а другая равна длительности импульса соответствующего Од 8. Для формирования нужной последовательности импульсов производится выборка блоком 7 коммутации и счетчиком 5 адреса, Такой способ ре62 гулирования частоты и амплитуды огибающей,в котором регулируется только частота, а амплитуда изменяется автоматически, обеспечивает высокую точность пропорционального регулиро-. вания. 3 ил.

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в системах управления автономных .инверторов напряжения для электроприводом переменного тока.

Цель изобретения — пропорциональное регулирование частоты и амплитуды огибающей выходного сигнала при двухполярной модуляции.

На фиг. 1 показан график, иллюст1рирующий принцип одновременного и пропорционального регулирования амплитуды и частоты огибающей при

;двУхйолярном выходном сигнале; на фиг; 2 — устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 3— диаграммы работы устройства.

Пусть имеется двухполярный пря моугольный сигнал (фиг. 1). Тогда реднее за его период значение будет

О 5T+t

V т ы. и У

Т н t где V - амплитуда сигнала;

Т вЂ” период сигнала;

t — длительность паузы;

С - длительность дополнительной части импульса модулирующей.

С учетом того, что

t„=0 5Т-t„, после простых преобразований

2V

V= t =2V -f t,, (1) 1 где f = — — частота тактовых импульсов.

Среднее за период Т значение сигнала (фиг. 1) представляет собой значение амплитуды огибающей выходного сигнала в данный момент времени (на данном i-м тактовом интервале) т.е.

U,=2V t f 2V tЫ, (2) где Е=Е /1 — частота огибающей выходного сигнала;

5 k — - число тактовых интервалов в периоде. огибающей.

Из формулы (?) видно, что величина амплитуды огибающей выходного сигнала при постоянной частоте определяется длительностью дополнительной части импульса t;, что позволя- ет путем выбора соответствующих формировать необходимую форму огиба15 ющей выходного сигнала. Иэ формулы (2) следует также, что при изменении частоты f или тактовой частоты f пропорцион"-льно изменяется также амплитуда огибающей выходного сигна20 ла.

Устройство для реализации способа формирования широтно-импульсного сигнала содержит последовательно соединенные источник 1 входного сигнала

25 1, преобразователь 2 входного сигнала и триггер 3, Выход преобразователя 2 подключен также к входам функционального генератора 4 и счетчика

5 адреса. Выход триггера 3 и вь." .оды

30 генератора 4 подключены к входам логического блока 6, выходы которого подключены к информационным входам блока 7 коммутации, к адресному вхо-. ду которого подключен выход счетчика 5 адреса. Функциональный генератор 4 состоит из группы одновибраторов 8 с объединенным входом запуска,,Логический блок 6 для простейшего елучая формирования только,полоя.ительной полуволны огибающей выходного сигнала может быть выполнен на двухвходовых элементах ИЛИ 9, Источник 1 входного сигнала опре,деляет закон изменения частоты и амплитуды огибающей выходного сигнала

1249662 (так как реализуется пропорциональный закон управления). Преобразователь 9 входного сигнала может представлять собой, в частности, преобразователь напряжение-частота или преобразователь код-частота.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал преобразуется в импульсы частоты преобразователем 2 (диаграмма Я, фиг. 3), которые поступают на входы триггера 3 и генератора 4. Триггер 3 делит зту частоту на:два, т.е, формирует тактовые интервалы и одновременно вспомога- 15 тельные импульсы, равные половине тактовых интервалов (диаграмма Я фиг. 3). Ррп каждом импульсе преобразователя 2 входного сигнала одновременно с переключением триггера 3 2р происходит запуск всех одновибраторов 8 функционального генератора 4 (диаграммы (-Я,, фиг. 3). Каждый из одновибраторов формирует импульс определенной длительности, выбираемой 25 пропорциональной требуемому значению огибающей выходного сигнала на соответствующем тактовом интервале. Например, в случае формирования синусоиды иэ девяти импульсов на полупе- Зр риод тоят из двух частей: часть каждого импульса пропорциональна входной частоте (импульс триггера 3, равный

0,5Т. фиг. 1), а другая часть по.стоянна и равна длительности импульса соответствующего одновибрато ра 8. Для формирования нужной после довательности полученных импульсов производится выборка с помощью блока

7 коммутации и счетчика 5 адреса.

Счетчик 5 адреса при каждом новом импульсе преобразователя 2 входного сигнала отсчитывает номер очередной выборки (очередного тактового интервала). При этом блок 7 коммутации коммутирует соответствующий импульс на выход.

Не представляет труда организовать также получение отрицательной полуволны огибающей выходного сигнала, а также многофазную систему выходных сигналов.

Таким образом, ввиду того, что для регулирования частоты и амплитуды огибающей выходного сигнала используется один и тот же канал (регулируется только частота, а амплитуда изменяется автоматически), обеспечивается высокая точность пропорционального их регулирования.

Л

t .=k sin — 1, le 9 формулаизобретения

Способ формирования широтно-импульсного сигнала, заключающийся в том, что период огибающей выходного сигнала разбивают на тактовые интервалы, границы которых задаются тактовыми импульсами, аппроксимируют огибающую выходного сигнала ступенчатой функцией, на каждом тактовом интервале формируют совокупность модулирующих импульсов, число которых равно числу интервалов, а длительность пропорциональна амплитуде соответствующих ступенек ступеичатой функции, из соответствующих модулирующих импульсов на каждом тактовом интервале получают выходные импульсы, которые коммутируют на выход в последовательности, определяемой поступлением соответствующих тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью пропорциональ-.: ного регулирования частоты и амплитуды огибающей выходного сигнала при двухполярной модуляции, формируют на каждом тактовом интервале вспомогде > — коэффициент пропорциональности, выбираемый с учетом условия где „„,„, — значение наибольшей дли- 4р тельности импульса.

Ввиду симметрии формируемого сигнала, при девяти тактовых интервалах за полупериода можно ограничиться пятью различными импульсами одновиб- 45 раторов.

Для формирования сигнала в соответствии с фиг. 1 используется логический блок 6, В данном случае необходимо обеспечить логическое сложение 5р выходного сигнала триггера 3, формирующего вспомогательный импульс, равный половине тактового интервала с сигналами одновибраторов 8, формирующих модулирующие импульсы, что осуществляется с помощью двухвходовых элементов ИЛИ 9. Полученные сигналы на выходах элементов ИЛИ 9 сос1249662 гательные импульсы, длительность которых равна половине тактового интервала, и получают выходные импульсы путем сложения длительностей вспомогательного и соответствующего

bm

Ф

Составитель В.Жмуров

Редактор А.Сабо Техред Л.Олейник Корректор О,,Луговая

Заказ 4337/57 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие,.r. Ужгород, ул.. Проектная, 4

4 к

gz

4g

4s

4g

1Ь

4g модулирующего импульсов при этом максимальная длительносиь модулирующих импульсов не должна

5 превышать половины тактового интервала.