Цифровой широтно-импульсный модулятор

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в измерительных и преобразовательных системах связи и управления и является усовершенствованием устройства. описанного в авт.св.№1478316. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства . Устройство содержит два счетчика импульсов, три счетных триггера, генератор прямоугольных импульсов, четыре элемента совпадений, два формирователя импульсов, инвертор, три элемента ИЛИ, два коммутатора , блок ограничения, блок сброса, шину знака, шины входного сигнала, четыре элемента И-НЕ, восемь элементов гальванической развязки, четыре силовых ключа, четыре датчика тока, шину питания, шины нагрузки и шину нулевого потенциала. Поставленная цель достигается за счет предотвращения возникновения режимов короткого замыкания в силовой части путем контроля тока, протекающего через силовые ключи. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 03 К 7/08, Н 03 M 1/82

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ой |ОЛ |||

4Ц!=гтрк - |,," У )ЩИ;1 ) Б| |БЛйг) Г|.= -,А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1478316 (21) 4469825./24 (22) 29.07.88 (46) 07.05.91. Бюл, N 17 (71) Куйбышевский политехнический институт им;-В.В.Куйбышева (72) СЯ.Галицков. С.H.Ëûñîâ, А.Г.Макаров, А.В.Стариков и А.Ю.Тихонов (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1478316, кл. Н 03 К 7/08, 1987. (54) ЦИФРОВОЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в измерительных и преобразовательных системах связи и управления и является усовершенствованием устройства, Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в измерительных и преобразовательных системах связи и управления и является усовершенствованием изобретения по авт.cs. N 1478316.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 и 2 представлена структурная электрическая схема модулятора, Цифровой широтно-импульсный модулятор содержит счетчики 1 и 2 импульсов, счетные триггеры 3 — 5, триггер 6 знака, генератор 7 прямоугольных импульсов, элементы 8-11 совпадения, формирователи 12 и 13 импульсов, инвертор 14, элементы ИЛИ 15—

17, коммутаторы 18 и 19, блок 20 ограничения, блок 21 сброса, шину 22 знака, шины 23 входного сигнала, элементы И вЂ” НЕ 24 — 27, „„ Ж„„1647881 А2 описанногов авт.св -1478316. Цель изобретения — повышение надежности работы устройства. Устройство содержит два счетчика импульсов, три счетных триггера, генератор прямоугольных импульсов, четыре элемента совпадений, два формирователя импульсов, инвертор, три элемента ИЛИ, два коммутатора, блок ограничения, блок сброса, шину знака, шины входного си нала, четыре элемента И-НЕ, восемь элементов гальванической развязки, четыре силовых ключа, четыре датчика тока, шину питания, шины нагрузки и шину нулевого потенциала. Поставленная цель достигается за счет предотвращения возникновения режимов короткого замыкания в силовой части путем контроля тока, протека|ощего через силовые ключи. 2 ил. элементы 28 — 35 гальванической развязки, силовые ключи 36 — 39, датчики 40-43 тока, шину 44 питания, шины 45 нагрузки и шину

46 нулевого потенциала.

Модулятор работает следующим образом, После включения напряжения питания блок 21 сброса формирует сигнал, который устанавливает в ноль счетные триггеры 4 и

5, стробирует через элемент 11 совпадения счетчики 1 и 2 и далее стробирует через инвертор 14 триггер 6 знака. При этом входной сигнал, пройдя через блок 20 ограничения, записывается в прямом (при положительном знаке сигнала) или в обратном (при отрицательном знаке сигнала) коде в счетчик 1, а код знака этого сигнала записывается в триггер 6 знака.

1647881

В зависимости от знака входного сигнала на шине 22 импульсы генератора 7 прямоугольных импульсов с частотой fp проходят либо через элемент ИЛИ 15 (знак положительный), либо чврез элемент- 16

ИЛИ (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

11 = (2" — N), 1

fp где n — количество разрядов двоичного счетчика;

N — мантисса входного числа, после начальной установки (стробирования) появляется отрицательный импульс.

Этот отрицательный импульс с выхода счетчика 1, пройдя через элементы 8, 17 и 9, поступает на вход счетного триггера 4 и переключает его, Этот же импульс, пройдя через элементы 12 и 10, поступает на вход счетного триггера 5 и переключает его с задержкой по времени г1 относительно переключения триггера 4. Время г1 задержки определяется формирователем 12 импульсоВ. Прямоугольные импульсы с генератора

17 прямоугольных импульсов поступают также на вход счетного триггера 3, который производит деление частоты fp на 2, Прямоfp угольные импульсы с частотой со счетного триггера 3 подаются на счетный вход счетчика 2. На выходе переноса счетчика 2

2 è"+ через промежуток времени т — по о сле начальной установки появляется отрицательный импульс, который, пройдя через элемент 10 совпадения, поступает на вход счетного триггера 5 и возвращает его в исходное состояние, Этот же импульс, пройдя через формирователь 13 импульсов и элемент 9 совпадения, с выдержкой времени т определяемой формирователем 13, поступает на вход счетного триггера 4 и также возвращает его в исходное состояние, Отрицательный импульс с выхода счетчика 2 через элемент 11 совпадения является стробирующим для счетчиков 1 и 2 и через инвертор 14 для триггера 6 знака. Далее процесс повторяется. Таким образом, устройство входит в режим автоматического стробирования. При этом с выходов коммутаторов 18, 19 поступают прямая и инверсная последовательности импульсов с периодом:

10

2п+1

Т=тг=

fî

Причем, учитывая, что с триггера 4 на первые входы коммутаторов 18, 19 поступает инверсный сигнал, а с триггера 5 на их вторые входы — прямой сигнал, то между фронтами прямой и инверсной последова-,. тельности импульсов образуются раздвижки длитеЛьностью t1 и tz, Очевидно, что

11 = — (г" — N)

fp должно быть больше г2 иначе произойдет срыв широтно-импульсной модуляции. Для обеспечения этого условия в устройство введен блок 20 ограничения, который не допускает превышения входным сигналом на шинах 23 заранее определенного значения одоп.

Сигналы с выходов коммутаторов 18 и

19 через элементы И-НЕ 24 и 25 через элементы 32-35 гальванической развяаки поступают на входы управления силовых ключей 36-39 (например, транзисторных), в замкнутую цепь которых включены датчики

40-43 тока, соединенные через элементы

28 — 31 гальванической развязки с элементами И вЂ” НЕ 26 и 27, которые сравнивают токи в диагоналях силового моста. В аварийной ситуации, когда в обеих диагоналях моста одновременно начинают протекать токи, то на выходе элементов И-НЕ 26 и 27 формируется сигнал "логического нуля", поступающий на входы элементов И вЂ” НЕ 24 и 25.

Этот сигнал является запретным для управляющего сигнала и на выходе элементов

И-НЕ 24 и 25 постоянно присутствует сигнал высокого уровня до тех пор, пока в обеих диагоналях моста одновременно

40 протекают токи. Таким образом, обеспечивается предотвращение возникновения режимов короткого замыкания за счет контроля тока, протекающего через силовые ключи, что повышает надежность работы устройства.

Формула изобретения

Цифровой широтно-импул ьсн ый модулятор по авт.св. I+ 1478316, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности в работе модулятора, в него введены первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы гальванической развязки, первый, второй, третий и четвертый силовые ключи и первый, второй, третий и четвертый датчики тока, входы которых соединены с выходами соответствующих силовых ключей, а первые выходы через соответствующие элементы гальванической развязки

1647881

Фш2

Составитель В.Войтов

Редактор Н.Лазаренко Техред М,Моргентал Корректор М,Шароши

Заказ 1414 Тираж t83 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 подключены сответственно к первому и второму входам третьего элемента И-НЕ и к первому и второму входам четвертого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И вЂ” НЕ, вторые входы которых объединены и подключены к выходу третьего элемента И-НЕ, а третьи входы соответственно соединены с выходами первого и второго коммутаторов, при этом информационные входы первого и четвертого силовых ключей объединены и являются шиной питания, информационные входы второго и третьего силовых ключей подключены соответственно к вторым выходам первого и четД вертого датчиков тока и являются шинами нагрузки, вторые выходы второго и третьего датчиков тока объединены и являются шиной нулевого потенциала, причем входы пя5 того и шестого элементов гальванической развязки объединены и подключены к выходу первого элемента И-НЕ, а выходы соответственно соединены с входами управления первого и третьего силовых

10 ключей, входы седьмого и восьмого элементов гальванической развязки объединены и подключены к выходу второго элемента ИНЕ, а выходы соответственно соединены с входами управления четвертого и второго

15 силовых ключей,