Преобразователь код-напряжение с широтно-импульсной модуляцией

(51) 4 Н 03 М 1/66 ОПИСЯНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 423237, кл. Н 03 К 13/02,21.07.72.Авторское свидетельство СССРУ 790283, кл. Н 03 К 13/02,05.12.78,(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-НАПРЯЖЕНИЕ С ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ,содержащий четыре ключа, первыйфильтр нижних частот, КБ-триггер,генератор импульсов, выход которогоподключен к счетному входу счетчика,выход которого подключен к 8-входуКБ-триггера, шина источника опорногонапряжения соединена с входом первого ключа, выход которого подключенк первому входу 1.ервого фильтра нижних частот и входу второго ключа,выход которого объединен с вторымвыходом первого фильтра нижних частот и соединен с общей шиной, прямойвыход КЯ-триггера подключен к управляющему входу третьего ключа,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности преобразователя устройства в работе,в него введены фсрмирователь коротких импульсов, делИтель частоты, второй фильтр нижних частот, фильтрверхних частот и сумматор, причемвыход генератора импульсов через делитель частоты соединен с К-входомКБ-триггера, прямой выход которогогодключен к управляющему входу первого ключа, вход третьего ключасоединен с общей шиной, а выход объединен с выходом четвертого ключаи через последовательно соединенныевторой фильтр нижних частот и фильтрверхних частот соединен с первымвходом сумматора, второй вход которого соединен с выходом первогофильтра нижних частот, а выход - свыходной шиной, при этом инверсныйвыход к 8-триггера соединен с управляющими входами второго и четвертогоключей и через формирователь коротких импульсов - стробирующим входомсче чика, вход записи которого подключен к шине входного кода, входчетвертого ключа подключен к шинеисточника опорного напряжения, а вторые выходы второго фильтра нижнихчастот и фильтра верхних частот объединены и соединены с общей шиной.Изобретение относится к информационно-преобразовательной техникеи может быть использовано для точного преобразования кода в пост.янное напряжение. 5Цель изобретения - повышение надежности преобразователя устройства в работе.На Фиг, 1 изображена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 - вы Ополнение Фильтров нижних и верхнихчастот и сумматора.Устройство содержит генератор 1импульсов, выход которого соединенс счетным входом счетчика 2, к входам Р записи которого подключены шины И преобразуемого кода, делитель3 частоты (например, триггерный),выход которого соединен с Б-входомКЯ-триггера 4, Формирователь 5 короткогоких импульсов, выход которого подключен к стробирующему входу счетчика 2, первый 6, второй 7, третий8 и четвертый 9 ключи, входы первого и четвертого из которых подключены к шине источника опорногонапряжения, а выходы первого, второго и третьего, четвертого - к идентичным фильтрам 10 и 11 нижних частот, которые в простейшем случаемогут представлять интегрирующиеКС-цепи, выход Фильтра 12 верхнихчастот, который в простейшем случаеможет представлять дифференцирующуюКС-цепь, соединен с первым входом35сумматора 13, который может бытьвыполнен на операционном усилителе17 с внешними резисторами 14 - 16(фиг. 2),Выходные импульсы счетчика 2 иделителя 3 частоты поочередно устанавливают триггер 4 - соответствечно в единичное и нулевое состояние. Длительность периода переключения триггера 4 постоянна и рав 45на1 сТКгде 1 с - коэффициент деления делителя частоты 3;Г - частота следования импульсов генератораДлительность пребывания триггера 4 в единичном состоянии определяется 55 кодом Б.Устройство работает следующим образом, Очередной импульс делителя 3 частоты устанавливает триггер 4 в нулевое состояние. По перепаду на инверсном выходе триггера 4 Формирователь 5 формирует короткий, импульс, длительность которого должна быть меньше, чем 1/Х, но достаточной для записи кода И в счетчик 2. Чем больше значение И, тем раньше переполнится счетчик 2 и своим выходным импульсом установит триггер 4 в единичное состояние. Следовательно, длительность пребывания триггера 4 в единичном состоянии равна л И ЙТаким образом, на прямом выходе триггера 4 имеет место широтно-импульсно модулированное напряжение с коэффициентом заполнения И 1 с а на инверсном выходе И1- - "- =1- - - =1-УТ Т Т 11 о 1а; а. Фильтр 12 высоких частот пропускает только переменную составляющую напряжения Б 1 (2). В сумматоре 13 напряжение Б,ю и переменная составляющая напряжения Б складываются, а Пвьи = Е р т.е. пропорционально коду Б, За счет противофазности гармоник этих напряжений уровень пульсаций может быть существенно уменьшен. Тем самым при заданном уровне пульсаций имеется возможность снизить постоянные времени Фильтров 10 и 11, т.е. повысить быстродействие преобразователя. Степень компенсации определяетВыходные напряжения триггера 4 управляют работой ключей 6 - 9 так, что конденсатор С ю (Фиг. 2) заряжается в течение о и разряжается в те - чение (Т - о ) а конденсатор Ср (Фиг. 2) заряжается в течение(Т -), а разряжается в течениеВыходные напряжения Фильтров 10 и 11 представляем рядами Фурьеч 5 Филиал ПЛЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,ся Фазовыми и амплитудными искажениями, вносимыми Фильтром высших частот, Практически следует выбирать максимально большую емкость конденсатора С а резистором 15 осуществлять подстройку по минимуму пульсаций Б,В устройстве высокое быстродействие достигается экономичным путем - введением компенсирующего канала в Фильтре нижних частот. Это обстоятельство одновременно позволяет упростить и собственно широтно-импульсный модулятор, который в предлагаемом устройстве выполнен на более 81151 4простых, чем н известном, элементах -делителе частоты и счетчике. Реализация компенсирующего канала в предлагаемом устройстве в виде последовательного соединения фильтранижних частот (в простейшем случаеинтегрирующая цепь), Фильтра верхнихчастот (я простейшем случае - дифференцирующая КС-цепь) и аналоговогосумматора обеспечивает предлагаемому устройству высокую точность ибыстродействие преобразования коднапряжение при небольшом объемеоборудования,