Нелинейный широтно-импульсный модулятор

 

Изобретение может быть использовано в телеметрических информационно-измерительных системах. Цель изобретения - повышение точности работы модулятора. Модулятор содержит интегросумматор 1, управляемый делитель 3 напряжения и компаратор 9. Введение ключа 13, резистора 14 и конденсатора 15 позволяет реализовать функциональную характеристику д/)Г модулятора путем непосредственного, без использования аппроксимации, формирования требуемой характеристики. При этом уменьшается инструментальная погрешность модулятора , т.к. абсолютные значения номиналов резисторов не влияют на его функциональную характеристику. 1 ил. с $ (Л с со о со со

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sg 4 Н 03 К 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудАРстаенный комитет ссср

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4003048/24-21 !

22) 0 л 01 86 (46) 07.05.87. Вюл. № 17 (71) Ленинградский технологический институт холодильной; ромышленности и Ленинградскийй электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (72) И. В. Герасимов, А. Н. Евстигнеев, А. И. Исакеев, H. М. Сафьянников и Е. В. Филиппов (53) 681.34 (088.8) (56) Никитенко С. Г. Времяимпульсные арктангенсные аппроксиматоры: Сб. Вычислительная техника. / Под ред. В. Б. Смолова. Вып. 5, ЛГУ, 1974, с. 23 — 28.

Авторское свидетельство СССР № 731573, кл. Н 03 К 7/08, 1980.,.SU„„1309292 А 1 (54) НЕ ЛИНЕЙНЫЙ ШИРОТНО-ИМП УЛ b(Hbl и МОД УЛЯ ТОР (57) Изобретение может быть использовано в телеметрических информационно-измерительных системах. Цель изобретения — повышение точности работы модулятора. Модулятор содержит интегросумматор 1, управляемый делитель 3 напряжения и компаратор 9. Введение ключа 13, резистора 14 и конденсатора 15 позволяет реализовать функциональную характеристику Х модулятора путем непосредственного, без использования аппроксимации, формирования требуемой характеристики. При этом уменьшается инструментальная погрешность модулятора, т.к. абсолютные значения номиналов резисторов не влияют на его функциональную характеристику. 1 ил.

1309292

Изобрегение относится к импульсной технике и может найти применение в телеметрических информационно-измерительных системах, Целью изобретения является повышение точности реализации функциональной характеристики /Х нелинейного широтно-импульсного модулятора путем непосредственного, без использования аппроксимации, формирования требуемой характеристики.

На чертеже представлена функциональ- 10 ная cx(. ìà нелинейного широтно-импульсного м о. ул я тор а.

Модулятор содержит интегpocvMMBTop 1, выход 2 устройства, управляемый делитель 3 напряжения, имеющий первый резистор 4, ключ 5, второй резистор 6 и первый конденсатор 7, первый вход 8 устройства, компаратор 9, шину 10 пилообразного напряжения, первый резистор 11 модулятора, второй вход 12 устройства, ключ 13, второй резистор 14 и второй конденсатор 15 модулятора. Интегросумматор 1 содержит первый 1 и второй 17 резисторы, ключ 18, конденсатор 19, операционный усилитель 20.

Резистор 4, ключ 5 и резистор 6 управляемого делителя 3 напряжения соединены последовательно, причем объединенные выво- 25 ды ключа 5 и резистора 6 соединены с общей шиной через конденсатор 7, а свободный первый вывод резистора 4 — — с tlepвым входом 8 устройства.

Выход компаратора 9 соединен с управляющими входами ключа 13 интегросумматора 1 и управляемого делителя 3 напряжения, один вход компаратора 9 соединен с выходом интегросумматора 1, а другой —с шиной 10 пилообразного напряжения, один из выводов резистора 11 подключен к второму входу 12 устройства, а к другому подключены неуправляемый вход интегросумматора 1 и первые выводы конденсатора 15 и резистора 14, второй вывод которого через ключ 13 соединен с вторым выводом конденсатора 15 и с общей шиной, 40 а управляемый вход интегросумматора 1 соединен с объединенными выводами ключа 5 и резистора 6 управляемого делителя 3 напряжения, причем другой вывод резистора 6 подключен к общей шине. Первые выводы резисторов 17 и 16 являются управляе- 45 мым и неуправляемым входами интегросумматора соответственно, второй вывод резистора 17 через ключ 18 соединен с вторым выводом резистора 16 и первым входом операционного усилителя 20, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход операционного усилителя 20 через конденсатор 19 соединен с его же первым входом и, кроме того, является выходом интегросумматора 1.

При этом входы управления ключей 5 и 18 являются управляющими входами соответственно управляемого делителя 3 напряжения и интегросумматора 1.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал Vox, пропорциональный текущему значению аргумента, поступает на вход 12, опорный Uq — на вход 8, а пилообразное напряжение с периодом Т вЂ” на вход 10.

Пусть в начальный момент времени ключи 5, 13 и 18 разомкнуты. Входной ток операционного усилителя 20 будет задаваться входной цепью неуправляемого входа интегросумматора 1. При замыкании ключей 5, l3 и 18 в начале периода Т начинается формирование временного интервала. Токи по двум входным цепям интегросумматора 1 суммируются, причем результирующий ток будет иметь противоположное исходному направление. Вырабатываемое на выходе интегросумматора 1 напряжение сравнивается на компараторе 9 с пилообразным напряжением, и при совпадении этих напряжений компаратор 9 завершает формирование времени<.го интервала. что приводит ключи

5, 13 и 8 в исходное разомкнутое положение. Ток на входе операционного усилителя 20 меняет свое направление и вн к > задается входной цепью модулятора до начала следующего периода. Далее процесс повторяется.

В установившемся режиме при достаточно большой величине емкосзи конденсаторов

7, 5 и 19 напряжение на выходе инте росумматора 1 будет определяться фучкциональной характеристикой устройства, а токи по управляемому и неуправляемому входам интегросумматора 1 выравниваются. При этом, если принять, что проводимости резисторов 4, 6 и 17 взяты равными между собой и равны величине d, проводимости резисторов 11 и 16 взяты равными 2с1, а проводимость резистора 14 равна 8d, то функциональная зависимость относительной длительности выходного импульса модулятора от входного напряжения определяется как Usx Vo 9" или 9 = - V x/ Vо, где О = т/Т вЂ” относительная длительность вырабатываемого ШИМ-сигнала с длительностью импульса т и периодом Т.

Формирование рабочей модулирующей характеристики без аппроксимации, а следовательно и без методической погрешности, позволяет повысить точность работы нелинейного широтно-импульсного модулятора. При этом уменьшается и инструментальная погрешность модулятора, так как абсолютные значения номиналов резисторов не влияют на его функциональную характеристику.

Формула изобретения

Нелинейный широтно-импульсный модулятор, содержащий интегросумматор, управляемый делитель напряжения, компаратор и резистор, при этом управляемый делитель напряжения выполнен в виде конден1309292

Со«ганнзсть С. Телеаюкнн

Редактор Л. Лангазо Тс рс,! И. Верес К ррск-, !!; \ ()!!pi гнр

Заказ 449/55 нраж 902 I!! ll ««, ВНИИПИ Государственного комитета СССР яо геаам "::, .::I .,>тк1ныгнй

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35. Р: инская на; .,i. 1,5

Производственно-поанграфичс« .!«!!! .н,риятие. г. У кгор<кт, ун. !1росктная, -! сатора и соединенных последовательно первого резистора, ключа и второго резистора, объединенные выводы ключа и второго резистора управляемого делителя напряжения соединены через конденсатор с общей шиной; вход управления ключа является входом управления управляемого делителя напряжения, первый вывод первого резистора которого является первым входом нелинейного широтно-импульсного модулятора, выходом которого является выход компаратора, соединенный с входами управления управляемого делителя напряжения и интегросумматора, подключенного своим выходом к первому входу компаратора, соединенного вторым входом с шиной пилообразного напряжения, а первый вывод первого резистора модулятора является вторым входом модулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности реализации гфункциональной характеристики !Х. в него введены ключ и соединенные последовательно в цепи обратной связи ключа второй резистор и конденсатор, при этом об!цис выводы второго резистора и конденсатора соединены с вторым выводом первого резистора модулятора и с неуправляемым входом интегросумматора, а общие выводы клюt0 ча и конденсатора соединены с общей !ниной, при этом вход управления ключа соединен с выходом компаратора, выход клк!ча управляемого делителя напряжения соединен с управляемым входом интегросум15 матора, а второй выход второго резистора управляемого делителя напряжения соединен с общей шиной.