Двухтактный широтно-импульсный модулятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (" 564717 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 20.11.75 (21) 2191977/21

Н 03 К 9/08 с пттисоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.07.77Бюллетень №25 (45) Дата опубликования описания 15.08.77 (53) УДК 681.325 (088,8) Н, Ю. Ахатова, И. В. Старостенко, С. Я. Терехов и Б. К. Хайрулин (?2) Авторы изобретения (?1) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИНТЕРВАЛОВ

ВРЕМЕНИ В ПОСТОЯННЫЙ ТОК

Преобразователь может быть использован,например, дпя формирования тока управления в обмотках силовых датчиков аксеперометров и гироскопов пропорционатй; но заданному периодическому интервалу времени.

Известен преобразователь периодических интервалов времени в постоянный ток, содержаший мостовую цепь, в ппечах которой имеются ключи; в одну диагональ моста включена нагрузка, в другую — источник питания, причем время включенного состояния двух противоположных плеч моста определяется преобразуемым интервапом (1 J .

Известен также преобраэоватень периодических интервапов времени в постоянный ток, содержаший мостовую цепь, состоящую иэ четырех ключей, управпяюшие входы которых подключены к выходу узла управления, например триггера, а в одну иэ диагоналей мостовой схемы включена нагрузка 121 .

Недостатком известных устройств явпяется погрешность, связанная с нестабипь постыл задержки переключения ключей в мостовой цепи, связанной с инерционностью ключей и вызыванной, например, изменением

I температуры внешней среды и, другими. дестабипизируюшими.факторами. цепь изобретения — повышение точности преобразования, -достигается тем, что в известный преобразователь периодических временных иитервапов в постоянный ток, ð содержаший триггер и мостовую цепь, состояшую иэ четырех кпючей, управпяюшие входы которых подключены к выходам триггера, введены вторая мостовая цепь с четырьмя кпючами,,в одну из диагоналей

) которой включена первая мостовая цепь, а в другую — источник питания, второй триггер, выходы которого подключены к управпяюшим входам ключей второй мостом

Вой цепи, шесть элементов совпадения, 2р причем выходы первого и второго из них подключены к первому входу первого триггера, выходы третьего и четвертого ко второму входу первого триггера, выходы пито го и шестого — соответственно к пер

25 виму и второму входам второго триг

5647 17

55 гс ра, элемент задержки, включенный между первым входом преобразователя и первыми входами первого, четвертого, пятого и шестого эпементсв совладения, третий триггер, первый выход которого подключен к вторым входам первого, третьего и пято"о эпементов совпадения, а второйко вторым входам:. второго, четвертого и шестого элементов совпадения и делитель частоты, вкпю:сенный между первым входом 10 преобразователя и счетным входом третьего триггера, причем второй вход преобразоватепя соединен с первыми входами второго и третьего элементов совпадения. ца фиг. 1 представлена функциональная 15 электрическая схема преобразователя, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Выходы триггера 1 подкпючены к управпяюшим входам кпючей 2 — 5 первой мостовой цепи, в одну из диагоналей которой вкпючена нагрузка. Источник литания 6 включен в одну из диагоналей второй мостовой цепи на ключах 7 - 10, в другую диагонапь которой вкпючена первая мостовая цепь, Управпяюшие входы ключей второй мостовой цепи подключены к выходам триггера 11. К первому входу преобразоватепя подключены входы элемента задержки 12 и делителя частоты 13, к выходу которого подключен счетный вход триггера

14. К первому входу триггера 1 подключены выходы эпементов совпадения 15 и 16, ко второму его входу — выходы элементов совпадения 17 и 18. Ко входам триггера

11 подключены выходы элементов совпадения 19 и 20. Первый выход триггера

14 подкпючен ко вторым входам элементов совпадения 15, 17, 19, а второй его выход40 ко вторым входам элементов совпадения

16, 18 20. Второй вход преобразователя подключен к первым входам элементов совпадения 16, 17.

Устройство работает следуюшим обра45 зом. Входные импупьсы, соответствуюшие начапу преобразуемого интервала, поступают на первый вход Вх1 " преобразоватепя (фиг. 2), а импульсы, соответствующие его концу, на второй вход "Bx>

Посне элемента задержки 12 (точка Q" на фиг. 1 и 2) интервал между импульсами равен 1.. Qe..итепь частоты 13 депит

- частоту вхо".ных импупьсов (для частного случая, представпенного на фиг . 2) на три. Пусть триггер 14 находится в поло1

° Nl жении, когда точка Ь, имеет попожитепьный потенциал. При этом подготовлены к открытию элементы совпадения 15, 17, 19; .импупьсы, следующие по Вх ", откры.вают эпемент совпадения 15 и ключи 2 и 5 (точки " д " и " "), а импульсы и

"Bx>" открывают элемент совпадения 17 и ключи 4 и 3 (точки "e" и "8"), Таким образом, происходит высокочастотная коммутация тока в нагрузке с частотой входных импульсов f = if . Депитепь частоа о ты 13 делит частоту импульсов rro "Вх на 1 = 3 и, соответственно, с этой частоз той перебрасывается триггер 14. В момент переброса триггера 14 закрываются эпементы совпадения 15, 17, 19 и открываются элементы совпадения 16, 18, 20. Спедуюший с задержкой на ф импульс по

"Вх " поступает через элемент совпадения

18 на вход: " e " триггера 1, но так как триггер был уже раньше переброшен импульсом по "Вх " через эпемент совпадения

17, то триггер не изменяет своего состояния. Одновременно через эпемент совпадения 20 перебрасывается триггер 1 1 (с м, графики Q,ff на фиг. 2); при этом открываются кпючи 8,9 и закрываются ключи 7 и 10. Таким образом, происходит низкочастотная коммутация тока в нагрузке с частотой, равной частоте на выходе делителя 13, Высокочастотной коммутации в указанный момент нет (см. графики ж,Э и п,м на фиг. 2).

После переброса триггера 14 в течение времени ЗТо высокочастотное переключение ключей 3,4 выполняют импульсы по "Вх " (через элемент совпадения 18), а кпючей

2,5 — импульсы по "Вх2 " (через эпемент совпадения 16). В момент следующего nepe6poca триггера 14 вновь открываются эпементы совпадения 15, 17, 19 и снова перебрасывается лищь триггер 11. При этом теперь кпючами 2 и 5 управпяют импульсы по "Вх " через эпемент совпадения 15, а ключами 3 и 4 — импульсы по

"Вх. " через элемент совпадения 17 и т. д. 2

Рассмотрим случай, когда возникает погрешность, закпючаюшаяся в задержке времени переброса ключей относительно импульсов запуска на д1 . В те моменты, когда ключи 2 и 5 управляются импульсами по "Вх ", возникает ошибка (см. фиг.

2,H)

Е 2дс

Я T

Н о где Ь 1 — погрешность выходного тока; — напряжение, источника 6;

7 — сопротивление нагрузки.

Н

В момент управления импупьсами по

Вх " соответственно

Е 2at

Ь1=

qH 70

Таким образом, за периодп Ч ошибка перекпючения компенсируется.

5647 17

В .описанном преобразоватеп периодически изменяется полярность напряжения питания первой мостовой цепи, что позволяет взаимно скомпенсировать погрешности, вызванные нестабильностью задержки переключения за два попупериода низкочастотной коммутации, так что средняя погрешность за период низкочастотной коммута. ции оказывается равной нулю. При этом переключение полярности питания первой мостовой цепи не вызывает изменения на правления тока в нагрузке, так как одновременно изменяется фаза управления клю чами первой мостовой цепи. В результате !

:,повышается точность преобразования.

Фор мула изобретения

Преобразователь периодических интервалов времени в постоянный ток, содержащий триггер и мостовую цепь, состояшую из четырех ключей, управляющие входы которых подключены к выходам триггера, причем в одну из диагоналей мостовой цепи включена .нагрузка, о т и и ч а ю ш и йс я тем, что, с цепью повышения точности, в преобразователь введены вторая мостовая цепь с четырьмя ключами, в одну диагональ которой включена первая .мосовая цепь, а в другую — источник питания, второй триггер, выходы которого подкпючеиы к управпяюшим входам кпючей второй мостовой цепи, шесть элементов совпадения, причем выходы первого и второго из них подключены к первому входу первого триггера,выходытретьегои четвертого - ко второму входу первого триггера, выходы пятого и шестого — соответственно к первому и второму входам второго триггера, элемент задержки, включенный между пер10 вым входом преобразователя и первыми входами первого, четвертого, пятого и шестого элементов совпадения, третий триггер, первый выход которого подключен ко вторым входам первого, третьего и пятого элементов совпадения, а второй — ко вторым входам второго, четвертого и шестого эпементов совпадения, и делитепь частоты, включенный между первым входом преобразоватепя и счетным входом третьего триг28 гера, причем второй вход преобразователя соединен с первыми входами второго и третьего элементов совпадения, Источники информации, принятые во

25 внимание при экспертизе:

1. Конев Ю. И. Транзисторные импульсные устройства управления электродвигателями и эпектромагнитными механизмами, "Энергия", 1964.

2. Новицкий П. В. и др. Иифровые приборы с частотными датчиками, «Энергия стр. 280, рис. 10 - 40, 5647 17

ВХ2

Ю

Составитель В. Ймитриев

Редактор Б, Федотов Техред А. демьянова Корректор А. Власенко

Заказ 2062/217 Тираж 1065 Подписное

ЦНИИПИ ГосударстВенного комитета Совета Министров СССР по дедам изобретений и открытий

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

Фидиал ППП "Патент», н г. Ужгород, ул. Проектная, 4