Цифровой широтно-импульсный модулятор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных и преобразовательных системах связи и управления. Цель изобретения - повышение надежности устройства и расширение функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения работы с отрицательными входными сигналами, выраженными в дополнительном коде. Модулятор содержит счетчики 1 и 2, счетные триггеры 3 и 4, триггер 5 знака, генератор 6 прямоугольных импульсов, элементы 7 и 8 совпадений, инвертор 9, элементы ИЛИ 10,11 и 12, коммутаторы 13 и 14, выходные шины 15 и 16, шины входного сигнала 17, шина 18 знака. Введение в модулятор счетного триггера, элементов ИЛИ и коммутаторов позволяет работать с отрицательными входными сигналами, выраженными в дополнительном коде, что существенно расширяет его функциональные возможности. При этом их схемы модулятора исключен ряд вспомогательных элементов, что повьш1ает надежность работы модулятора в широком динамическом диапазоне. 1 ил. I (Л 7 je

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНЙ Х

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5f) 4 Н 03 К 7 08

-)iaaf списочник изоБРЕТБНиЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОУИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,(21) 398463 1/24-21 (22) 02.12.85 (46) 15.11.87. Бюл. У 42 (71) Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева (72) С.Я.Галицков, В.А,Николаев, А.В.Стариков, А.В.Степин и В.Е.Лысов (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 415795, кл. H 03 К 7/08, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Р 695604, кл, Н 03 К 7/08, 1979. (54) ЦИФРОВОЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ

МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных и преобразовательных системах связи и управления.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и расширение функциональных возможностей — достигается за счет обеспечения работы с отрицательными входными сигналами, выраженными в дополнительном коде. Модулятор содержит счетчики 1 и 2, счетные триггеры 3 и 4, триггер 5 знака, генератор 6 прямоугольных импульсов, элементы 7 и 8 совпадений, инвертор

9, элементы ИЛИ 10, 11 и 12, коммутаторы 13 и 14, выходные шины 15 и 16, шины входного сигнала 17, шина 18 знака. Введение в модулятор счетного триггера, элементов ИЛИ и коммутаторов позволяет работать с отрицательными входными сигналами, выраженными в дополнительном коде, что существенно расширяет его функциональные вазможности. При этом их схе. мы модулятора исключен ряд вспомогательных элементов, что повышает надежность работы модулятора в широком динамическом диапазоне. 1 ил.

1352636

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных и преобразовательных системах связи и управления.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы с отрицательными входными сигналами,„ выраженными в дополнительном коде.

) На чертеже представлена функциональная схема широтно-импульсного модулятора (ШИМ).

Цифровой ШИМ содержит счетчики 1 и 2, счетные триггеры 3 и 4„ триггер

5 знака, генератор 6 прямоугольных импульсов, элементы 7 и 8 совпадений, инвертор, элементы ИЛИ 10,11 и 12, коммутаторы 13 и 14, выходные шины

15 и 16, шины 17 входного сигнала и шина 18 знака, при этом выход генератора 6 прямоугольных импульсов соединен со счетным входом счетного триггера 3 и с первыми входами элементов ИЛИ 10,11, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 5 знака, а выходы — соответственно с входами прямого и обратного счета счетчика 1, разрядные входы которого соединены с шинами 17 входного сигнала, вход записи информации — с входом записи информации и выходом счетчика

2, входом инвертора 9 и первым входом элемента 8 совпадений, а выходы переноса — с входами элемента 7 совпадений, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с прямым выходом счетного триггера 4, а выход— с вторым входом элемента 8 совпадений, выход которого соединен со счетным входом счетного триггера 4, прямой выход которого соединен с первым входом коммутатора 13 и вторым входом коммутатора 14 инверсный выход — с вторым входом коммутатора 13 и первым входом коммутатора 14, выходы которых соединены соответственно с выходными шинами 15 и 16, а входы управления — с прямым выходом триггера 5 знака, первый вход которого соединен с выходом инвертора 9, а второй вход — с шиной 18 знака, причем выход счетного триггера 3 соединен со счетным входом счетчика 2, разрядные входы которого соединены с общей шиной.

Счетчики 1 и 2 могут быть выполнены на микросхемах К 155 НЕ 7, триггеры 3,4,5 — на микросхемах К 155 ТМ

2, коммутаторы 13 и 14 — на микросхемах К 155 KII-2, элементы 7 и 8 совпадений — на микросхемах К 155 ЛИ 1, инвертор 9 — на микросхеме К 155 ЛН 1, элементы ИЛИ 10,11,12 — на микросхемах К 155 ЛЛ 1, а генератор 6 прямоугольных импульсов — на микросхеме

К 155 ЛАЗ с кварцевой стабилизацией или с времязадающим конденсатором., Устройство работает следующим образом.

Предварительно производится сброс в ноль счетного триггера 4, счетчиков 1 и 2 и триггера 5 знака. Входной сигнал в прямом (при положительном знаке сигнала) или в обратном (при отрицательном знаке сигнала) коде записывается в счетчик 1, а код знака этого сигнала записывается в триггер

5 знака.

В зависимости от знака входного сигнала импульсы генератора 6 прямоугольных импульсов с частотой f, проходят либо через элемент ИЛИ 10

1 (знак положительный), либо через элемент ИЛИ 11 (знак отрицательный) и поступают соответственно либо на вход прямого счета, либо на вход обратного счета счетчика 1 ° В зависимости от величины мантиссы входного сигнала на выходах переноса (либо на прямом, либо на обратном) счетчика 1 через промежуток времени

1 и с =- — (2 -N) 1 f

Э где n — - количество разрядов двоичного счетчика;

N — - мантисса входного числа, после начальной установки появляется отрицательный импульс.

Представление отрицательного входного сигнала в дополнительном коде и подача импульсов генератора 6 прямоугольных импульсов в счетчик 1 по входу обратного счета делает независимой величину t< от знака входного сигнала.

Отрицательныи импульс с выхода счетчика 1, пройдя через элементы 7, 12 и 8, поступает на вход счетного триггера 4 и переключает его. Прямоугольные импульсы с генератора 6 прямоугольных импульсов поступают также

1352636

2 "

Т=с, = о

2 2"" на вход счетного триггера 3, который производит деление частоты f, на 2.

Прямоугольные импульсы с частотой

f, — со счетного триггера 3 подаются

2 на счетный вход счетчика 2. На выходе переноса счетчика 2 через проме2" ++" жуток времени t = — после началь2 ной установки появляется отрицательный импульс, который, пройдя через элемент 8 совпадений, поступает на вход счетного триггера 4 и возвращает его в исходное состояние. Этот импульс является также стробирующим для счетчиков 1 и 2 и (через инвертор 9) для триггера 5 знака, т.е. по его приходу происходит запись ве личины кода входного сигнала в счетчик 1 и кода знака в триггер 5 знака. Далее процесс повторяется.

Таким образом, устройство входит в режим автоматического стробирования. При его работе с выходов счетного триггера 4 следует прямоугольные импульсы с периодом причем с прямого выхода — со скважинностью а с инверсного — со скважинностью

1 1N1

Для получения диапазона изменения скважности r t выходного сигнала от

О до 1 в устройстве применены коммутаторы 13 и 14. При положительном входном сигнале прямой выход счетного триггера подключен к выходной шине 15, а инверсный - к выходной шине 16 устройства.

При изменении знака входного сигнала триггер 5 знака переключает коммутаторы 13 и 14. Это приводит к тому, что прямой выход счетного триггера 4 подключается к выходной шине

16, а инверсный выход счетного триггера 4 — к выходной шине 15. Это позволяет получить на выходе ШИМ два инверсных прямоугольных сигнала, скважность которых меняется от нуля до единицы (от единицы до нуля — для

55 инверсного сигнала) при изменении входного цифрового сигнала устройства от И ах до +Nааю

Введение в цифровой ШИМ счетного триггера, элемента ИЛИ и коммутаторов позволяет работать с отрицательными входными сигналами, выраженными в дополнительном коде, что существенно расширяет его функциональные возможности. Кроме того, из схемы модулятора исключен ряд вспомогательных элементов, что увеличивает надежность работы ШИМ в широком динамическом диапазоне.

Формула изобретения

Цифровой широтно-импульсный модулятор, содержащий соединенные последовательно первые элемент ИЛИ и счетчик, второй счетчик, первый счетный триггер, триггер знака, первый вход которого соединен с шиной знака, генератор прямоугольных импульсов, первый и второй элементы совпадений и инвертор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй счетный триггер, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй коммутаторы, при этом выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом первого счетного триггера и первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и ин3 версным выходами триггера знака, вто рой вход которого соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с входами записи информации обоих счетчиков и выходом второго счетчика, разрядные входы которого соединены с общей шиной, а счетный вход-с выходом первого счетного триггера, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого счетчика, выходы переноса которого соединены с входами первого элемента совпадений, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента совпадений, второй вход которбго соединен с выходом второго счетчика, а выход — со счетным входом второго счетного триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первым и

1352636

Составитель Е.Борзов

Техред Л.Сердюкова

Корректор В.Гирняк

Редактор И.Рыбченко

Тираж 900

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5576/56

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 вторым входами первого коммутатора и вторым и первым входами второго коммутатора, входы управления которых соединены с прямым выходом триггера знака, а выходы - с выходными шинами,, второй вход третьего элемен- та ИЛИ соединен с прямым выходом второго счетного триггера,а разрядные

5 входы первого счетчика соединены с шинами входного сигнала.