Способ формирования сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использосано в ключевых усилителях низкой частоты, системах управления электродвигателями и т.д Цель изобретения - повышение надежности путем исключения одновременного формирования фронтов выходных сигналов в различных каналах. Способ формирования

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ñ Н 03 К 7/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ И ОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фие. 1 (21) 4448200/21 (22) 27,06.88 (46) 30.01.91. Бюл, № 4 (72) B.È. Хандогин и Н.V;. Стуковнин (53) 621.376.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11331111000099, кл, Н 03 К 7/08, 1987.

Времяимпульсные вычислительные устройства/Под ред. Смолова, М.: Радио и связь, 1983, с, 29-31, рис 1.18.. Ыы 1624679 AI (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА

МНОГОЗОННОЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилителях низкой частоты, системах управления электродвигателями и т,д. Цель изобретения — повышение надежности путем исключения одновременного формирования фронтов выходных сигналов в различных каналах. Способ формирования

1624679 нала; к — номер одного из каналов сравнения, причем 1 k ":- п, в выходные сигналы

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилителях низкой частоты, системах управления электродвигателями и т.д.

Целью изобретения является повыше- 5 ние надежности путем исключения одновременного формирования фронтов выходных сигналов в различных каналах.

На фиг. 1 приведен пример реализации способа формирования сигнала многозон- 10 ной широтно-импульсной модуляции в трехканальном устройстве; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Способ формирования сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции реализуется 15 в следующих операциях. Формируют опорный многофазный линейноизменяющийся сигнал, затем одновременно в и каналах сравнивают сформированные сигналы с входным сигналом и по результату сравнения формируют 20 сигналы многофазных широтно-импульсных последовательностей, которые затем преобразуют в соответствии с пороговой функцией:

П

Yk (xl,хг...хп) — хе (z k f — k) е(= 1 где ук -логические уровни к-ro выходного сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции; х) — логические уровни сигналов многофазн ых широтно-им пул ьсн ых последовательностей j-го канала;

k — номер одного из каналов сравнения, : причем 1 k п, в выходные сигналы многозонной широтно-импульсной модуляции. а5

Устройство для "реализации способа формирования сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции для трех каналов может быть выполнено из трехфазного генератора 1 линейно изменqсигнала многозонной широтно-импульсной модуляции включает формирование опорного многофаэного линейноизменяющегося сигнала, одновременное сравнение в и каналах сформированных сигналов с входным сигналом, формирование по результату сравнения сигналов многофазных широтноимпульсных последовательностей. Преобразование сигналов многофазных широтно-импульсных последовательностей в соответствии с пороговой функцией и

Yk (XI,Õã..,.Хе) = Sgn (g X j k) ГДЕ Уk — ÏÎ3=1 гические уровни k-го выходного сигнала; х(— логические уровни сигналов сравнения ) камногозонной широтно-импульсной модуляции обеспечивает повышение надежности за счет исключения одновременного формирования фронтов выходных сигналов в различных каналах. Устройство для реализации способа многозон НоА широтно-импульсной модуляции для трех каналов содержит трехфазный генератор1 линейно; изменяющегося напряжения, элементы 3 — 5 сравнения, блок б формирования выходных напряжений, содержащий элементы И-НЕ 7-10, элементы ИЛИ 11. 12 и входные и выходные шины 2, 13, 14, 15. 2 ил„2 табл. ющегося напряжения, входной шины 2, элементов 3 — 5 сравнения, блока 6 формирования выходных импульсов, который в свою очередь выполнен из элементов И-НЕ 7 — 10, элементов ИЛИ 11, 12 и выходных шин 13—

15, при этом входная шина 2 соединена с первыми входами элементов 3 — 5 сравнения, вторые входы которых соединены соотВеТсТВВННо с первым, вторым и третьим выходами трехфазного генератора 1 линейноизменяющегося напряжения, а выход элемента 3 сравнения соединен с первыми входами элементов И вЂ” HE 7 — 10 и ИЛИ 11, выход элемента 4 сравнения соединен с вторыми входами элементов И вЂ” НЕ 7 — 9 и ИЛИ

11, выход элемента 5 сравнения соединен с третьими входами элементов И вЂ” Н Е 7 и ИЛИ

11, первым входом элемента И-НЕ 9 и вторым входом элемента И вЂ” НЕ 10, причем выход элемента И-НЕ 7 соединен с выходной шиной 13, выходы элементов И вЂ” НЕ 8 — 10 через элемент ИЛИ 12 соединены с выходной шиной 14, а выход элемента ИЛИ 11 соединен с выходной шиной 15, Трехканальный широтно-имульсный модулятор работает следующим образом.

Выходное напряжение трехфазного генератора 1 (может быть пилообразным, симM8Tpv÷íûì, несимметричным или экспоненциальным) поступает на первые входы элементов 3-5 сравнения (см, фиг. 2 а, в, с), на вторые входы которь х поступает управляющее напряжение с шины 2. Форма . выходного напряжение трехфазного генератора 1 определяет лишь зависимость длительности т импульсов, получающихся на выходе элементов 3-5 сравнения от сигнала управления (линейная, нелинейная), причем вьгходные напряжения элементов 3 — 5 срав1624679 получается определенная последователь- 50 ность импульсов, длительность которых менапряжение, при котором длительность т импульса равна Т!3 — полностью включен 20 канал 1, подготавливается к работе канал II (шина 14). 0э — граничное напряжение, при котором на интервале В длительность импульсов меньше 2Т/3 — полностью включен канал (шина 15), канал Il (шина 14) работает в режиме LIjNM. U4 — граничное напряжение, 30 нения сдвинуты по фазе на величину Т/и, где Т вЂ” - период управляющего напряжения, п =3 для приведенного конкретного варианта модулятора, Из-эа простоты получения (применения обычных интегрирующих цепей) наиболее распространенным видом напряжения многофаэных генеоаторов 1 является пилообразное.

На выходе элементов 3-5 сравнения няется во времени (см. фиг. 2d, е, f). Эти сигналы поступают на вход блока 6 формирования выходных импульсов, который при длительности z< импульсов с выходов элементов 3-5 сравнения, меньшей Т/3, формирует на выходной шине 15 сигнал широтно-импульсной (ШИ) модуляции, а на шинах -14 и 13 сигналы низкого уровня "0", при длительности Т/3 < г, < 2Т/3 на выходной шине 14 появляется сигнал ШИ-модуляции, на выходной шине 15 — сигнал вь сокого уровня "1", а на выходной шине 13 — низкого уровня "0", а при длительности импульсов

2Т/3 < т < Т на выходной шине 13 появляются сигналы ШИ-модуляции, а на шинах

14, 15 — высокого уровня "1".

Для любого другого числа каналов наличие тех или иных выходных сигналов широтно-импульсного модулятора сведены s табл. 1.

При рассмотрении работы трехканального модулятора входные напряжения U<.

0з, Us (фиг. 2) пропорциональны входному управляющему напряжению; U> — граничное напряжение, при котором на интервале А длительность т импульсов меньше Т/3 — в режиме широтно-импульсной модуляции работает канал I (шина 15); Ug — граничное при котором длительность г„импульса равна

2Т/3 — полностью включены каналы 1, II u подготавливается к работе канал 111 (шина

13), Us — граничное напряжение, при котором на интервале С длительнссты импульсов меньше Т, но больше 2Т/3 — полностью

10 включены каналы I и II, канал! Ii работает врежиме ШИМ, Us — граничное напсяжение, при котором полностью включены каналы 1, II, ill. Выходные последовательности импульсов у „уг, уэ показаны на фиг. 2g, h. I u соответствуют таблице истинности, приведенной в табл, 2, Таким образом, введение новой операции при формировании сигнала многозоннсй широтно-импульсной модуляции позволяет обеспечить последовательное формирование в каналах широтно-импульсных сигналов прг; условии, что одновременно Ъ нескольких к-í,àëàõ формирование фронтов выходных сигналов не происходит, а зто приводит к отсутствию в нагрузке импульсных помех от одновременного формирования фронтов, что повышает надежность работы устройств, реализующих данный способ, Формула изобретения

Способ формирования сигнала многозонной широтно-импульсной модуляции, включающий формирование опорного многофазнсго линейно изменяющегося сигнала, одновременное сравнение в и каналах сформированных сигналов с входным сигналом и формирование по результатам сравнения многофазных широтна-импульсных последовательностей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения одновременного формирования фронтов выходных сигHB/loB в различных каналах, выходные сигналы в зонах регулирования формируют путем логического преобразования сигналов многофазных широтно-импульсных последовательностей в соответствии с "пороговой функцией

Yk (x1,x2, Xn) = Sg (g х k) ( где у» — логические уровни к-го выходного сигнала многоэонной широтно-импульсной модуляции;

xI — логические уровни сигналов многофазных широтно-импульсных псследовательностей ) канала; к — номер Одного из каналов сравнения, причем 1

1624679

Таблица 1

П р и м е ч а н и е. ШИМ вЂ” на выходе имеется сигнал широтно-импульсной модуляции;

1 — на выходе высокий уровень потенциала, Π— на выходе низкий уровень.

Таблица 2

П р и м е ч а н и е. I — номер входной выходной последовательности сигналов; х, xz, хэвходные сигналы; у, у, уз — выходные, сигналы формирователя для трехканального модулятора.

1624679

Составитель Е, Борзов

Редактор Т. Лазоренко Техред M,Моргентал Корректор А. Долинич

Заказ 202 Тираж Подписное

ВНИИП", Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нгб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 1Ь1