Способ преобразования сигнала в импульсный

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (в 938386 (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Завалено 13.03.80 (21 ) 2893014/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23 06 82. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 26.06.82 (51}M. Кл.

Н 03 К 7/08 феударстеекай комитат

СОФР вв йвлак взобрвтенкй к вткриткй (53) УДК 621.374. . 5(088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Степанов и Д. И. Степанова

Омский политехнический институт (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА

В ИМПУЛЬСНЫЙ

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может быть исполь зовано, например, в стабилизаторах постоянного напряжения.

Известны способы преобразования сигналов, основанные на периодическом срав- 5 ненни внутри интервалов дискретизации преобразуемого низкочастотного сигнала с опорным (линейно возрастающим) (1)

Однако они имеют низкую помехоус1О тойчивос ть.

Известен также способ преобразования сигнала в импульсный, основанный íà сопоставлении его с опорным линейно изменяющимся сигналом, включающим операции интегрирования, сравнения сигналов, фор мирования начала выходного импульса одно временного с началом опорного линейно иэменяющегося сигнала (2)

zo

Недостатком указанного способа явш ется сложность процесса преобразования, требукнцего две операции - интегрирование преобразуемого низкочастотного сигнала

2 и интегрирование эталонного развертывающего сигнала.

Uem изобретения - упрощение процесса преобразования электрического сигнала при сохранении помехоустойчивости и линейности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу преобразования сиг нала в импульсный, основанном на сопоставлении его с опорным линейно изменяющимся сигналом, включающем операции интегрирования, сравнения сигналов формирования Ha KalIa выходного импульса одновременно с началом опорного линейно изменяющегося сигнала, преобразуемый сигнал вычитают из опорного линейно изменяющегося, полученную разность интегрируют, а в моменты равенства интеграла нулю формируют. конец выходного импульса

На фиг. 1 приведены временные диаграммы сигналов при преобразовании низкочастотного сигнала в широтно-импульс ный (ШИМ) по предлагаемому спосооу с интегрированием в пределах между смелв3 93838 ными тактовыми моментами времени (в пределах периода); на фиг. 2 - то же, с интегрированием в пределах между тактовыми моментами и моментами равенс

Ва значения интеграла нулю 3 на фиг. 3 то же, прн преобразовании сигнала во время-импульсный (ВИМ) по предлагаемому способу, Процесс преобразования осуществляеэся следующим образом.

1В

Входной низкочастотный сигнал, в част ности, постоянный 0®,сравнивают с развертывающим сигналом 0 который в пределах периода Т возрастает во времени по линейному закону, Начало развертывания совмещают с началом периода дискритеэации.

Полученную в результате сравнения

pEL3HocTb сигналов интегрируют. (Упомянутая разность сигналов в один нз интер Е валов времени на чертеже заштрихована).

В момент равенства интеграла О„с ну левым значением формируют задний фронт импульса выходного напряжения О ь„< при

ШИМ по заднему фронту импульса, либо передний фронт импульса выходного напряжения 0 при INN по переднему !

Х фронту импульса (фиг. 1 и 2), либо вырабатывают выходной кратковременный импульс выходного напряжения Ое„, при

ВИМ (фиг. 3). Передний нерегулируемый фронт импульса выходного напряжения формируют в момент поступления тактового импульса (фиг. 1 и 2).

Закон широтно-импульсной модуляции, определяющий длительность импульсов вы. ходного напряжения от входного сигнала, выражается уравнением

1и ф„-М +)8+=0, (,) ГДЕ с „ ДЛИТЕЛЬНОСTb ИМПУЛЬСОВ ВЫХОД ного напряжения при ШИМ или интервал между импульсами прн ВИМ;

- крутизна эталонного развертывающего сигнала;

- BPBMQ.

Отсюда ° se

Фи

0 цф ф.ф - дф,с О (g)

0 О

$5

Среднее значение входного напряжения на промежутке фи определяется из формулы (23 и и (В р ь "Вк "= — 3 -.4.4t ® н

После интегрирования выражения (3) получим

Из выражения (4) следует, что получаемые параметры (при ШИМ - длитель ность выходных импульсов, а при BHM «« временные интервалы между импульсами) также пропорциональны среднему значению входного сигнала, т. е. при данном способе преобразования сохраняется линейная зависимость между значением получаемого параметра и значением преобразуемого параметра, А так как информация в выходном сигнале определяется не одним каким Либо дискретным моментом време ни, а совокупность о (интегралом) эа определенный промежуток, то сохраняется и помехоустойчивость.

При предлагаемомспособе преобразования достаточна лишь одна операция интегрирования. Следовательно, упрощается процесс преобразования сигнала. Причем сама операция интегрирования может быгь реализована беэ сброса интегрирования. формула изобре тения

Способ преобразования сигнала в им пульсный, основанный на сопоставлении его с опорным линейно изменяющимся сигналом, включающий операции интегрирования, сравнения car íàïos формирования начала выходного импульса одновременно с началом опорного линейно изменяющегося сигнала, о T л и ч.& ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса преобразования при сохранении помехоустойчивости и линейности .преобразования, преобразуемый сигнал вычитают из опорного линейно изменяющегося, полученную разность интегрируют, а в моменты равенства интеграла нулю формируют конец выходного импульса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Маланов В. В. Теория широтно-импульсной модуляции и импульсное усиление низкочастотных электрических колебаний. Дис. На соиск. учен. степени д-ра техн. наук. Горький, ГПИ, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

K 320038, кл. Н 03 К 7/08, 1971 (room ).

938386

Фиа3

Составитель С. Шитов

Редактор Г. Ус Техред С. Мигунова Корректор Л. Бокшан

Заказ 4479/78 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4