Широтно-импульсный модулятор

СОЮЗ СООЕТСНИХсафааии ипааРЕСПУ БЛИН 03 К 7 ОПИСАНИЕ ИЭОЬРЕТЕНИ.54 (088.8) оВ в,228,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И (ЛИ(54)(57) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОРсодержащий последовательно соединен. ные источник модулирующего сигнала,блок вычитания, первый интегратор ипервый компаратор, второй вход которого соединен с шиной Фиксированногопотенциала, а выход с б -входомВб-триггера, выход которого через,.ЯО 1022306 А каскад сдвига уровня соединен с вых дом широтно-импульсного модулятора, который через блок обратной связи ,подключен к.второму входу блока вычитания, а также второй интегратор, имеющий вход задания начальных условий и сигнальный вхед,присоединенный к выходу Ю -триггера, а также второй компаратор, включенный между к-входом КЬ триггера и выходом второго интегратора, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью уменьшения частотных искажений модуляционной характеристики, выход блока вычи. тания соединен с входом задания начальных условий второго интегратора .через селектор отрицательной поляр .ности; а второй вход второго компа,ратора соединен с вторым входом первого компаратора.С:Изобретение относится к радиоэлектронике и предназначено для исполь-зования в усилителях с преобразованием усиливаемого сигнала, в частности, в ключевых усилителях и мощности с адаптивной широтно-импульсной моду ляцией.Известен широтно-импульсный моду" лятор, используемый в ключевом усилителе мощности для формирования широтно-модулированных импульсов Ц . 3 ОНедостатком известного широтно-импульсного модулятора является зависимость периода широтно:-модулированных импульсов абсолютной величины и скорости изменения Модулируицего сигна ла, что, в конечном счете, сужает полосу частот преобразуемого сигнала.Наиболее близким к предлагаемому является широтно-импульсный модулятор использованный в ключевом усилителе мощности, содержащий последовательно соединенные источник модулирукщего сигнала, блок вычитания, первый интегратор, пЕрвый компаратор, К 5 триггер, каскад сдвига уровня, цепь обратной связи, выход которой соеди- нен с вторым входом блока вычитания, а также вторые интегратор и когмпаратор, соединенные пОследовательно и включенные между выходом Кб-триггера и его В -входом 21 . ЗОНедостатком известного широтно-имнульсного модулятора является зависимость периода широтно-модулированных импульсов от скорости изменения, модулирующего сигнала и, как следствие, 35 высокий уровень частотных искажений модуляционной характеристики.Цель изобретения - уменьшение частотных искажений модуляционной характеристики. 40 Для этого в широтно.-импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные источник модулирующего сигнала, блок вычитания, первый ин тегратор и первый компаратор, второй вход которого соединен с шиной Фикси-. рованного потенциала, а выход с б.-входом К 5 -триггера, выход которого через каскад сдвига уровня соединен с выходом широтно-импульсного модулятора, который через блок обратной связи. подключен к второму входу блока вычитания, а также второй интегратор, имеющий вход задания начальных условий и сигнальный вход, присоединенный 5 к выходу ВЬ -триггера, а также второй компаратор, включенный между К-входом Кб -триггера и выходом второго интегратора, выход блока вы". читания соединен с входом задания 6 О начальных условий второго интеграто-, ра через селектор отрицательной по-, лярностиу а второй вход второго компаратора соединен с вторым входом первого компаратора. На чертеже изображена функциональнаясхема предлагаемого широтно-импульсного модулятора.Широтно-импульсный модулятор содержит источник 1 модулирующего сигнала, блок 2 вычитания, первый интегратор 3, первый компаратор 4, селектор 5 отрицательной полярности, Я 5 -триггер 6, каскад 7 сдвига уровня, блок 8 обратной связи, второй интегратор 9, второй компаратор 10 и шину 11 фиксированного потенциала.Устройство работает следующим образом.На выходе блока 8 обратной связи с учетом сдвига уровня выходных одно- полярных положительных импульсов В 5-триггера б каскадом 7 сдвига уровня формируется последовательность двух полярных импульсов+ Е и - Б где Е - величина выходных импульсов Йб-триггера 6, а Д - коэффициент передачи блока 8 обратной связи. При этом выходное напряжение блока 2.вычитания равняется соответственно 5 Е - О(, и- ЪЕ-О 11), где О (1) . - выкодвое напряжение источника 1 модулирующего сигнала. Переключение Вб триггера б происходит в моменты срабатывания первого 4 и второго 10 компараторов, причем при срабатывании первого компаратора 4 выходное напряжение ЙБ -триггера б возрастает скачком до величины Е , а выходное напряжение блока вычитания 2 изменяется скачком от величины -ДЕ - О(М до ,Е - О 1) . При срабатывании второго компаратора 10 выходное напряжение 35-триггера 6 уменьшается скачком от величины 1 до нуля, а выходное напряжение блока 2 вычитания изменяется от величиныЕ - О (М до -Е - О (1) . При этом, с учетом того, что начальное выходное напряжение второго интегратора 9, задаваемое ему через селектор 5 отрицательной полярности, выход которого подключен к входу задания начальных условий второго интегратора 9, равно - Е - О(Ц у а потенциал шины 11 фиксированного потенциала равен в частном случае нулю, промежуток времени , от момента срабатывания первого компаратора 4 до момента срабатывания второго компаратора 10, равный времени существования на выходе ЦБ -триггера 6 аапряжения, Е равняетсяР 10,фФ0(,где р;Щ- мгновенное енаиение модулируимего сигнала н исмена: срабаимваииикомпаратора 4, а, 4 - постояннаявремени второго интегратора 9,Промежуток времениот момента",рабатывания вТорого компаратора 10до момента срабатывания первого ком1022306 Сост авитель Бурашн иковактор Е. Папп Техред, С.МигуноваКорректор С Иекмар Подпис(Р 49 Тираж 93 бНИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб 1 Эака. 4./5 Филиал ППП "Патентф,.г.ужгород, ул.Проектная, 4 пауатора 4 с учетом, в частности, линейно-нарастающего модулирующего сигнала определяется из уравнения 20 ю )йеО,(11,Чь Оу 5 о о где- скорость нарастания вход-, ного сигнала, а первый интеграл равен величине выходного напряжения первого. интегратора 3 в момент срабатывания 1 О второго компаратора 10, а второй оп ределяет характер спада выходного. напряжения первого интегратора 3 в промежуток времени от момента срабаты-, вания второго компаратора 10 до Мо-5 .мента срабатывания первого компарато-. ра 4. Решая полученное уравнение относительно 11 получим:(% фОФ 1 ЕфМЧ 4 9 е У 20 з- - иУ 1 РЕОМ Подставляя значениеи учнтывая, что практически всегда кполучим:-0,Н,) Суммируя полученные для 1 и 1 выражения, получим, что период пере ключения В 6 -триггера б, т.е, пери:од выходных импульсов. широтно-импулвсного модулятора, равен 2. Е/2 и не :зависит как от величины так и от скорости изменения модулирукщего сигна ла.Преимущество предлагаемого широтно-импульсного модулятора заключает- ся в том, что он обладает более равномерной амплитудно-частотной модуляционной характеристикой и соответственно обеспечивает преобразование иЬ дулирующнх сигналов более высоких ,частот по сравнению с известными широтно-импульсными модуляторами.