Способ формирования ряда широтно-модулированных импульсных сигналов,равномерно сдвинутых по фазе,и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - рас- Ешрение динамического и частотного диапазонов модуляции. Способ формирования ряда широтно-модулированных импульсных сигналов (ШМИС) равномерно сдвинутых по фазе, реализован в устройстве. Для достижения цели в устройство введены дискриминатор 4 перемодуляции, сумматор 6, дешифра- . тор 7 и узел 5 выделения зон модуляции . Способ включает сравнение входного сигнала с опорным напряжением (н), формирование опорного Н многократным последовательным добавлением к пилообразному Н постоянного Н, равного по величине размаху пилообразного Н, всякий раз при превышении входным сигналом верхнего граничного значения опорного Н, а при снижении величины входного сигнала ниже нижнего граничного значения изменения опорного Н его последовательно умень-- шают на величину постоянного Н, равную размаху пилообразного Н, формирование по результату сравнения входного и опорного Н между его различными значениями ШМИС и формирование выходных импульсных Н, прргчем их передние фронты формируют последовательно по передним фронтам импульсо-в ШМИС, а задние фронты - последовательно через п импульсов ШМИС по их задним фронтам, где п определяют как отношение размаха опорного Н к размаху пилообразного Hi 2 с.п. ф-лы, 3 ил. с (Л с: оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (б1) 4 Н 03 К 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ин

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3915128/24-21 (22) 17.06.85 (46) 15 05 87. Бюл. № 18 (72) А.А.Алексанян, В.А.Александров, В.А.Галахов и В.А.Майоров (53) 621.376.54(088.8) (56) Патент США ¹ 3715649, кл. Н 02 M 7/52, 1971 °

Времяимпульсные вычислительные устройства/Под ред. В.Б.Смолова и Е.П.Угрюмова. М.: Радио и связь, 1983, с.30-31, рис,1.19. (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РЯДА ШИРОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, РАВНОМЕРНО СДВИНУТЫХ ПО ФАЗЕ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения — расширение динамического и частотного диапазонов модуляции. Способ формирования ряда широтно-модулированных импульсных сигналов (ШМИС) равномерно сдвинутых по фазе, реализован в устройстве. Для достижения цели в устройство введены дискриминатор 4 перемодуляции, сумматор 6, дешифраÄÄSUÄÄ 1311009 А1 тор 7 и узел 5 выделения зон модуляции. Способ включает сравнение входного сигнала с опорным напряжением (Н), формирование опорного Н многократным последовательным добавлением к пилообразному Н постоянного Н, равного по величине размаху пилообразного Н, всякий раз при превышении входным сигналом верхнего граничного значения опорного Н, а при снижении величины входного сигнала ниже нижнего граничного значения изменения опорного Н его последовательно умень шают на величину постоянного Н, равную размаху пилообразного Н, формирование по результату сравнения входного и опорного Н между его различными значениями ШМИС и формирование выходных импульсных Н, причем их передние фронты формируют последовательно по передним фронтам импульсов ШМИС, а задние фронты — последовательно через п импульсов ШМИС по их задним фронтам, где и определяют как отношение размаха опорного Н к размаху пилообразного Н. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

- 3!1009

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано н устройствах автоматики и ключевых усилителях низкой частоты, Целью изобретения является расши— рение динамического и частотнсго диапазонов модуляции путем формирования М равномерно сдвинутых по фазе выходных импульсных сигналов при использовании опорного сигнала, размаx которого увеличивается пропорционально увеличению входного сигнала.

Способ формирования ряда широткомодулированных импульсных сигналов, равномерна сдвинутых по фазе, включает сравнение входного сигнала с. опорным напряжением, формирование опорного напряжения многократным псследовательным добавлением к пилооб-разному напряжению постаякнога напряжения, равного па величине разма-. ху пилообразного напряжения, всякий раз при превышении входным сигналам верхнего граничного значения опорного напряжения, а при снижении величи— ны входкого сигнала ни«««е нижнего граничного значения изменения опорного напряжения его послецовательно умен«,— шают на величину постоянного капряжения, равную размаху пилообразно;с на— пряжения, формирование по резул«.тату сравнения входного и опорных нагряжений, между его граничными значениями,. широтно-модулированнзго импульсногс сигкапа и формирование выходных импульсных напряжений, причем их передние фронты формируют последовательна по передним фроктам импульсов пгирот-. но-модулированного сигнала, а задние фронты — последовательно через и импульсов широтно-модупиравакнага сигнала по их задним франтам, где и определяют как отношение размаха опорного напряжения к размаху пилообразного.

На фиг.! показана блок-схема у=.тройст«за для формирования ряда широтно-модулированных импульснь«х сигна-лов, ранномерно сдни««утых г«а фазе.;: на фиг. 2 — временные диаграммь eão работы на фиг.3 — примеры ныпо:.н:— ния отдельных узлов устройства,.

Устройство для формирования ряда широтно-модулированных импульс«и:,х сигналов содержит генератор 1 так -.Оных импульсов, генератор 2 пилооб-разных напряжений, кампаратар 3,. дискриминатор 4 перемодуляпии,, узел 5 модуля циг

Ге««ератар I тактовых импульсов

1Ipгцназначен для формирования Hr.r пульской последовательности типа меандр, которая преобразуется генера",.Опам 2 -«илообразкаго напряжения в линейка изме««яющийся симметричный сигнал U Генератор 2 пилообразного напряжения может быть выполнен на операциоккам усили-еле, охваченном ем-костной обратной связью (фиг.3)

Компаратар 3 служит для формирова«ия сигнала с U:"Ì (фиг. 2.2) по ре: — у II>òàту сравнения входного сигнала

0„,. о апарньм напряжением Uo (фиг. 2. 1, ;:o= туг«аюшим «!а его вход через суммаi Dip

: .J

Диск1зими«!а.r op -1 перемадуляции слу

;-.и г для фармизовакия первого V и старого s «(фиг.2.3, 2,4) сигналов, ха.зактеризуюп.,их перемодуляцию сигнал» с Ш M. При перемодуляции сигнала с 11Ï!Û макси«..а:-сысой величине пилообразного напряжения соответствует импульс «IH нь:хадс компаратора. что приВОДИТ К ПОЯНЛ«-НИ10 ПЕРВОГО ИМПУЛЬСНО"o сигнала (фиг.2.3) характеризую1пего необхади:,:ость увеличения o«Iop

,о -о напряжен««я. Е:ли микимальному.качения« изме««ения опорного напряженует пауза на выходе

1«И«1 С ОГ«ТВ Е TC. Г кэмпарагара 3 т pa - фозмир с. г-:àë (фиг., 2 ка выходе дискриминауется второй импульсный .4), что характеризует

1«еабха„,имаст«ь умекяппения опорного на:. эя ж ения . Дис риминатор 4 перемодуля«выделения зок мо,«уляции, сумматор 6, цешиф1зат зр 7 и кольцевой регистор 8 сдвига, 1«ри этом выход генератора 1 гактовых им««ульсо«з соединен с входом генератора 2 пилообразного напряжения г«ервым Bxo,,ам дискриминатора 4 перемодуляции., второй вход которого соединен с нь.:ходом компаратора З,вхо,.«О«1 кольцевого регистра 8 сдвига и

",0 первым входа«: дешифратора 7, вторые входы,o opo;o соединены с выходами ксльцеваго регистра 8 сдвига, выходы— с выходными шинами устройства, а третьи вход«1 — с выходами узла 5 выс деления зон модуля«гии и входами сумгатара б,. последн«п« вход которого соединен с I-, ««õoäor : генератора 2 IIHJ«оОбраз««агс канряжекия, а выход — с первым входам комп аратора 3,. второй

20 г«ход, катара«а соединен с входной ши««ай, а выходы диг кримикатора 4 сое„икень« с зходами узла 5 выделения зон

3 13!1О ции может быть выполнен (фиг.3) на элементе задержки на интервал « Ò (0 01T) и логических элементах.

Устройство выделения зон модуляции предназначено для последователь5 ного формирования íà N-1 выходе единичных потенциалов (фиг.2.5-2.7)при увеличении опорного напряжения (фор— мирование первого импульсного сигнала фиг.2.3 дискриминатором 4). При fp уменьшении опорного напряжения (формирование импульсноrо сигнала . фиг.2.4) выходные шины узла 5 выделения эон модуляции последовательно обнуляются (фиг.2.5-2.7) Эти напря- f5 жения поступают на входы сумматора

6, выходное пилообразное напряжение которого изменяется от Чд (n-1) до

Ч„. и.

Узел 5 выделения зон модуляции мо-20 жет быть выполнен (фиг.3) íà RS-триггере, (М-1) 0-триггерах и логических элементах.

Кольцевой регистр 8 сдвига (фиг.3,, служит для поочередного выделения N 25 периодов (фиг.2.8 — 2.11) сигнала с ШИМ (фиг.2.2) . Выходные сигналы регистра 8, поступая на вторые входы управления дешифратора 7,обеспечивают поочередное формирование передних фронтов его вы- 3О ходных напряжений (фиг.2.12 — 2.15) по переднему фронту сигнала с ШИМ (фиг.2.2) .

Выходные напряжения узла 5, поступая на вторые входы управления дешифратора 7, изменяют длительность его выходных импульсов (фиг.2.12-2.15)> причем формирование переднего фронта выходных импульсов происходит через и импульсов сигнала с ШИМ по их заднему фронту. Возможная реализация дешифратора 7 приведена на фиг.3.

Устройство работает следующим образом. 45

Входной сигнал Ugq поступает на вход компаратора 3 (фиг.2.1), где сравнивается с пилообразным напряжением U (f-), граничные значения изменения которого устанавливаются от

Чя(n-1) до Чп и, где n=1,2,3...

При выходе Uff< за установленные границы дискриминатор 4 формирует первый (фиг. 2. 3) либо второй (фиг. 2.4 ) импульсные сигналы, которые приводят 55 соответственно к переключению узла 5 выделения зоны модуляции, выходные напряжения которого (фиг.2>5-2.6) вызывают увеличение либо уменьшение

09 4 граничных значений изменения опорного напряжения.

Таким образом в предпагаемом устройстве для любого уровня входного сигнала обеспечивается выбор зоны модуляции, для которой выполняется условие (+ 1 )7п (Ugy< Чп и °

Для установленной зоны модуляции выходные напряжения узла 5 выделения эоны модуляции, поступая на третьи входы дешифратора 7, обеспечивают формирование длительности выходных импульсов в соответствии с выражением 7„ =Т(п-1)+ "„ ° При этом передний фронт выходных импульсов (фиг.2.122.15) формируется поочередно, что обеспечивается выходными напряжениями кольцевого регистра 8 сдвига, поступающими на вторые входы дешифратора 7.

Следовательно, в устройстве обеспечивается линейность модуляционной характеристики, т.е. для каждого иэ каналов выполняется выражение 7„/NT=

=Б „ /N. Это позволяет использовать предлагаемое устройство в многоканальных усилителях класса Д. Поскольку передние фронты выходных импульсных напряжений формируются последоI вательно, в устройстве обеспечивается их равномерный фазовый сдвиг, чем достигается повышение суммарной частоты переключений в N раз, в результате чего увеличивается частотный диапазон устройства (фиг.2.16) °

Так как в устройстве используется сравнение только с одним пилообразным напряжением, искажение выходного сигнала вследствие неидентичности каналов отсутствует. Это позволяет использовать предлагаемое устройство для уменьшения искажений выходного сигнала в многоканальных усилителях класса Д, а изменение величин опорно-го напряжения вместе с ростом входного сигнала позволяет расширить динамический диапазон преобразуемого сигнала.

Формула изобретения

1. Способ формирования ряда широтно-модулированных импульсных сигналов, равномерно сдвинутых по фазе, включающий формирование опорного напряжения, сравнение входного сигнала с опорньм напряжением, формирование по результату сравнения широтно-модулированного импульсного сигнала, формирование N выходных импульсных напряжений, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического и частотного диапазонов модуляции, дополнительно сравнивают входной сигнал с граничными значениями изменений опорного напряжения,которое формируют многократным последовательным добавлением к пилообразному напряжению постоянного напряжения, равного по величине размаху пилообразного напряжения, всякий раз при превышении входным сигналом верхнего граничного значения опорного напряжения, а при снижении величины входного сигнала ниже нижвего граничного значения изменения опорного напряжения его последовательно уменьшают на величину постоянногс напряжения,равную размаху пилообразного напряжения, при этом передние фронты выходных импульсных напряжений формируют последовательно по передним фронтам импульсов широтно-модулированного сигнала,, а задние фронты выходных импульсных напряжений формируют госледовательно через и импульсов широтномодулированного сигнала по их задним фронтам, где и определяют как отношение размаха опорного напряжения к размаху пилообразного.

2. Устройство для формирования ряда широтно-модулированных импульсных

6 сигналов, равномерно сдвинутых по фа= å, содержаше е генератор тактовых импульсов, копьцевой регистр сдвига, генератор пилообразного напряжения и компаратор, первый вход которого соединен с входной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического 1 частотного диапазонов модуляции, в него до10 полнительно введены дискриминатор перемодуляции, сумматор, дешифратор и узел выделения зон модуляции,причем выход генератора тактовых импульсов подключен к входу генератора

15 пилообразного напряжения и первому входу Дискриминатора перемодуляции, второй вход которого соединен с выходом компаратора, входом кольцевого регистра сдвига и первым входом де20 шифратора., выходы которого соединены с выхоцными шинаж1 устройства, вторые входы — с выходами кольцевого регистра сдвига, а третьи входы — с

Выходами узла выделения зон модуляции и входами сумматора, последний вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход — с вторым Входом компаратора, при этОм ВыхОды дискриминатора

З0 перемодуляции соединены с входами узла выделения зон мо— дуляции.

1311009

i 31 i 009

ГГ

Составитель Е. Борзов

Редактор М. Бандура Техред N XopQê,-:: -. 1(oppEKтс: р А, Обручар

Заказ 1902/55 Тираж 902 Подписное

ВКИИПИ Государстненногn »комитета СССР по делам изобретений и открытий

ii 3035, Москва, Ж-35, Раупская наб., д.»i/5

Производственно-полиграфическое HpEдприятие,г,ужгород,уп.Проектная,4