Широтно-импульсный модулятор

 

(и 1

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 18.08.76 (21) 2400514l18-21 с присоединением заявки .%(5l )N. Ка.

Н 03 К 7/08

Говударетмнный квинтет ссср ао делам изобретений н отнрнтиХ (23) Приоритет—

»

Опубликовано 30.03.82. Бюллетень № 12 (53) УДК 621., .376. 54 (088. 8) Дата опубликования описания 04.04.82

I ! ! ,:,,1

13. И, Степанов и Д, И. Степанова

ЗС, „».,:..»,: -,, (72) Авторы изобретения 1 ;1 1."Л7 - ;:, 1ХФ,,)- .-. (, I

Рпен "МУдового

Томский ордена Октябрьской Революции и (71) Заявитель

Красного Знамени политехнический институт им. (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫ Й МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления, Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является широтно-импульсный модулятор, содержащий

5 источник входного сигнала, выход которого соецинен с одним из входов элемента сравнения, другой вход которого через последовательно соединенные ключевой элемент и конденсатор соединен с выхо1О дом генератора пилообразного напряжения, а .выход элемента сравнения через пороговый усилитель соединен с выходом модулятора (1 ).

Недостатком данного модулятора явля!

5 ется его низкая точность.

Hem изобретения — повышение точности преобразования путем улучшения его динамических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в известный широтно-импульснйй модулятор, содержаший элемент сравнения, один из входов которого соецинен с выходом источника вхоцного сигнала и с первой обклацкой конденсатора, генератор пилообразного напряжения,.пороговый усилитель, вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход - с выхоцом моцулятора, введены резистивный делитель напряжения и резистор, при чем резистивный делитель напряжения включен между выхоцом порогового усилителя и обшей шиной моцулятора, а резистор - между средним выводом реэистивного целителя напряжения и соответствуюшим входом элемента сравнения, а вторая обкладка конденсатора соединена с выходом генератора пилообразного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная схема широтно-импульсного модулятор а.

Предлагаемый модулятор содержит ге-! .нератор 1 пилообразного напряжения, конденсатор 2, элемент 3 сравнения, порого вый усилитель 4, резистор Р, реэистив

ый делитель 6 напряжения.

917332

При петлевом коэффициенте передачи, равной единице К4 - К«, 1, передаточная функция модулятора

Широтно-импульсный модулятор работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает в интерва ле n -to периода напряжение, которое в течение времени изменяется по закону

U„L<)= t4 U (9t- п-05)«с, (1) где 0; - амплитуда пилообразного напряженияя

Š— частота пилообразного напряжения; . С вЂ” постоянная составляющая напряжения.

Петлевой коэффициент обратной связи, устанавливают с помощью делителя- 6 по!

5 ложительным около единицы.

При равенстве амплитуды импульса и амплитуды V и пилообразно0чх го напряжения коэффициент обратной связи равен единице.

Конденсатор 2 и резистор 5 выполняют роль фильтра. Постоянная составляю- . щая с генератора 1 не проходит через конденсатор 2. Поэтому на обкладке конденсатора 2, соединенной со входом эле- 25 мента 3 сравнения будет присутствовать постоянная составляющая напряжения,, равная постоянной составляющей Ug =<0,,„ О„,с выхода делителя 6. Постоянную времени фильтра, образованного кондея- З0, сатором 2 и резистором 5 выбирают значительно больше периода. Следовательно, можно считать, что в установившемся режиме напряжение на обкладке конденсатора 2 изменяется по закону 35

5 "4(т ) ш= тр (2}

Из выражения (2} видно, что при входном напряжении, равном нулю

U(t }=О, может установиться любая дпительность импульса.

Передаточная функция модулятора может быть представлена в виде

45

К

w = — —,g)

4 Ь

« т где К и К1, - передаточные коэффициенты порогового усилителя

4 и делителя 6 соответственно...Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

:1; Авторское свидетельство СССР

N<> 308500 кл. Н 03 К 7/08, 1 973 (прототип) °

"С М = 2 тф "-00)+ О=

= 4 п(Е "й- О, - <) эквивалентна интегрирующему звену.

Таким образом, длительность импуль- сов,„будет пропорциональна интегралу от входного напряжения 0(t ).

При использовании предлагаемого модулятора в замкнутой системе автоматического регулирования при большой постоянной времени Т изменения выходных импульсов С О х пропорциональны входному напряжению.

Поэтому запас устойчивости системы с данным модулятором выше запаса устойчивости системы с известным модулятором.

Формула изобретения

Широтно-импульсный модулятор, содержащий элемент сравнения, один из входов которого соединен с выходом источника входного сигнала и с первой обкпадкой конденсатора, генератор пилообразного напряжения, пороговый усилитель, вход которого соединей с выходом элемента сравнения, а выход - с входом модулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования путем улучшения его динамических харак» теристик,в него введены резистивный делитель напряжения и резистор, причем резистивный делитель напряжения включен между выходом порогового усилителя и общей шиной модулятора, резистор. - между средним выводом резистивного делителя напряжения и соответстввушим входом элемента сравнения, а вторая обкладка конденсатора соединена с выходом генератора пилообразного напряжения.

917332

U(tl

Составитель Г. Иванова

" Редактор В. Пилипенко Техред Е. Харитончик Корректор О..Билак

Зака 1911/76 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ, Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4