Широтно-импульсный модулятор

 

Изобретение относится к импульс 11 иной технике. Цель изобретения - повышение точности и термостабильности путем уменьшения емкости конденсатора при сохранении стабильности формируемых импульсов - достигается введением в широтно-импульсный модулятор транзисторов 6 и 8 разного типа проводимости , двуполярного источника 4 тока и элемента ИЛИ 10. Широтноимпульсный модулятор содержит также триггер 11, шину 12 тактовых импульсов , компаратор 13, операционный усилитель 1, резисторы 5 и 7, конденсатор 2. 1 ил. (Л Ј Л/х 3d СО С со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСЙУБЛИН

А1 (19) (Ш (51) 5 Н 03 К 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4450009/21 (22) 02.06.88 (46) 07. 01. 91. Бюл. Р (75) В.И.Турченков (53) 621.376.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 752779, кл . H 03 К 7/08, 1978.

Просктирование и применение операционных усилителей. Под ред. Дж,Грема.М.: Мир, 1974, с, 446, рис. 11.12. (54) EHPOTHO-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР (57)Изобретение относится к импульс2 ной технике. Цель изобретения - повышение точности и термостабильности путем уменьшения емкости конденсато-. ра при сохранении стабильности формируемых импульсов — достигается введением в широтно-импульсный модулятор транзисторов 6 и 8 разного типа проводимости, двуполярного источника 4 тока и элемента ИЛИ 10. 1циротноимпульсный модулятор содержит также триггер 11, шину 12 тактовых импульсов, компаратор 13, операционный усилитель 1, резисторы 5 и 7, конденсатор 2. 1 ил.

1619393

Изобретение относится к импульс.ной технике и может быть использовано в системах преобразования и передачи информации с широтно.-импульс5 ной модуляциеи., Целью изобретения является повышение точности и термостабильности путем уменьшения емкости конденсатора при сохранении длительности фор- 10 мируемых импульсов.

На чертеже представлена функциональная схема широтно-импульсного модулятора.

mHpoTHo импульсный модулятор со 15 держит операционный усилитель 1, конденсатор 2, общую шину 3, двуполярный источник 4 тдка, резистор 5, транзистор 6, резистор 7, транзистор 8, шину 9 источника питания, элемент 2р

ИЛИ 10, триггер 11,шину 12 тактовых импульсов, компаратор.13, входнуюшину 14 и выходную шину 15, при этом входная шина 14 соединена с первым входом компаратора l3 второй вход которо- 25 го соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 1, с общей шиной 3 через конденсатор 2 и с выходом операционного усилителя 1 и первым выводом резистора 5 через дву- 3р полярный источник 4 тока, а выход— с вторым входом триггера 11, первый вход которого соединен с шиной .12 тактовых импульсов, а выход — с неинвертирующим входом операционногс усилителя 1 и первым входом элемента

ИЛИ 10, выход которого соединен с выходной шиной 15, а второй вход — с коллектором транзистора 8 первого типа проводимости, эмиттер которого соеринен с шиной 9 источника питания, а база через резистор 7 — с коллектором транзистора 6 второго типа проводимости, база которого соединена с общей шиной 3, а эмиттер — с вто- 45 рым выводом резистора 5.

Триггер 11 должен срабатывать по переднему фронту поступающих на его входы сигналов. Компаратор 13 обеспечивает на своем выходе уровни сигнала, 50 согласующйеся с уровнями входных сиг- . налов триггера, например, 0 и +58, Двуполярный источник 4 тока в простей-шем случае может быть выполнен на . резисторе, а элемент ИЛИ 10 — на 55 двух диодах.

Если напряжение на выходе операционного усилителя 1 превышает пробивное напряжение эмиттерного перехода транзистора 6, то между эмиттером и общей шиной необходимо включить защитный диод в полярности, обратной диоду эмиттерного перехода. Если нижний уровень сигнала с выхода триггера 11 значительно отличается от нулевого, то между его выходом и неинвертирующим входом операционного усилителя 1 можно включить диод, а неинвертирующий вход операционного усилителя 1 соединить с общей шиной 3 через дополнительный резистор.

Широтно-импульсный модулятор работает следующим. образом.

Длительность импульса, поступающего на шину 12 тактовых импульсов должна быть минимально возможной, т.е. необходимой и достаточной для срабатывания триггера 11, При отсутствии входного напряжения на шине 14 и отсутствии тактового импульса на шине 12 триггер 11 находится в состоянии, при котором напряжение на его выходе близко нулю, поэтому близко нулю напряжение на выходе операционного усилителя 1 и на обкладках конденсатора 2. Транзисторы 6 и 8 закрыты. Компаратор 13 внутренней регулировкой устанавливается так, что при отсутствии напряжения на шине 14 напряжение на его выходе также отсутствует.

При наличии напряжения И „ и поступлении тактового импульса И> на шину

12 на выходе триггера 11 устанавливается высокий потенциал. На шине

15 через элемент ИЛИ 10 формируется передний фронт выходного импульса Положительный потенциал с выхода триггера 11 приводит к формированию положительного потенциала на выходе операционного усилителя 1, при этом через двуполярный источник 4 тока начинает заряжаться конденсатор 2. Когда напряжение на конденсаторе 2 превысит напряжение на шине 14 на выходе компаратора 13 будет сформировано положительное напряжение, от которого триггер 11 возвращается в исходное состояние и на неинвертирующем входе усилителя 1 напряжение станет равным нулю. Напряжение на конденсаторе 2 положительное, поэтому выходное напряжение усилителя 1 становится отрицательной полярности, в связи с чем изменяет знак ток с выхода источника 4 и конденсатор 2 начинает разряжаться, Одновременно с этим .отпираются транзисторы 6 и 8 и на коллекные.

Формула и з обретения

Составитель E.Áîðçîâ

Техред М.дидык Корректор С.Невкун

Редактор Н,Лазаренко

Заказ 54 Тираж Подписное а

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

161939 торе транзистора 8 и выходной шине 15 сохраняется высокий положительный потенциал.

Когда конденсатор 2 разрядится, выходное напряжение с выхода усилителя 1 станет равным нулю, транзисторы

6 и 8 закроются и на выходной шине 15 будет сформирован задний фронт выходного импульса, длительность которо-10 го будет прямо пропорциональна величине входного напряжения И „ на шине

14, при этом длительность выходного импульса складывается из времен заряда и разряда конденсатора 2. Такая структура позволяет для заданных значений длительностей выходных импульсов использовать номинал конденсатора 2 в два раза меньше.

В том случае, когда величина вы- 20 ходного напряжения И „ более некоторого значения, при котором за время между тактовыми импульсами конденсатор 2 не успеет разрядиться до нуля, то выходное напряжение на шине 5 ос- 25 танется положительным, т.е. скваж ность выходных импульсов станет равной един»»це.

Нестабильность частоты следования

ШИМ определяется лишь нестабильностью частоты генератора тактовых импульсов и может быть получена сколь угодно малой.

Таким образом, введение в широтноимпульсный модулятор новых элементов и связей позволяет при сохранении неизменной длительности выходных импульсов уменьшить вдвое емкость конденсатора, что, повышает точность

40 и термостабильность преобразования

3 6 аналоговых сигналов в широтно-импульсШиротно-импульсный модулятор, содержащий триггер, первый вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а второй вход - с выходом компаратора, первый вход которого соедидинен с входной шиной, операционный усилитель, выход которого соединен с первым выводом первого резистора, а инвертирующий вход — с первым выводом конденсатора, и второй резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и термо стабильности путе : уменьшения емкос" ти конденсатора при сохранении длительности фбрмируемых импульсов, в него дополнительно введены два транзистора разного типа проводимости, двуполярный источни; тока и элемент

ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, первый вход — с выходом триггера и неинвертирующим входом операционного усилителя, а второй вход - с коллектором транзистора пер.з ного типа проводимости, эмиттер которого соединен с шиной источника питания, а база через второй резистор — с коллектором транзистора втЬрого типа проводимости, база которого соединена с общей шиной, а эмиттер — с вторым выводом первого резис» тора, первый вывод которого "ерез двуполярный источник тока соединен с инвертирующим входом операцион..оп

ro усилителя и вторым входом компаратора, при этом второй вывод конден- сатора соединен с общей шиной.