Широтно-импульсный модулятор

(5 4 Н 03 К 7/О ЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ГОСУД АРС ПО ДЕЛА обь вате си 76 а -змерительных гналаысить оговоговоляет иания пут с ходного сигнал и изменениях входИСАНИЕ ИЗОБРЕ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Авторское свидетельство ССк 744961, кл . Н 03 К 7/08, 1978Мартяшин Л.И. и др. Преобразли электрических параметров длятем контроля и измерения. М., 1с. 58, рис, 2-5,(57) Изобретение оной технике и может тносится к импульс- быть использовано еобразователях ан Изобретение по- очность преобразоизации частоты выного сигнала, Для этого в широтно - им -пульсный модулятор (ШИМ) дополнительно введены блок преобразования входного сигнала и два дополнительныхрезистора, один из которых выполненуправляемым. ШИМ содержит интегратор1, компаратор 2, управляемый резистор 3, резистор 4, блок 5 преобразования входного сигнала. Компаратор 2может быть выполнен на операционномусилителе, а управляемый резистор 3 -в виде полевого транзистора, Блокпреобразования входного сигнала вьполнен в виде выпрямителя, что обеспечивает возможность преобразованиядвухполярного входного сигнала. Вустройстве. обеспечивается независимость частоты от величины входного гнала, что обуславливает высокую чность и быстродействие предложенго модулятора. 1 з.п. А-лы, 1 ил.(3) 55 1 1 обр Ет Е ц 11 ст ИОСИ Гоя К ИМПуп ЬС - цсй 1 технике ц может бь 1 ть использондцс н измерительных преобразователях ДЦДЛОГОВОГО СИГЦДЛа.11 лью изобрепция является цовь 1- шецие точцос ти преобразования путем стабилизации частоты выходцого сигцдлд при изменениях входного сигнала,На чертеже представлена функциоцал 1 лая схемд широтно-импульсного модулятора.Ииротцо-импульсный модулятор (11 Ф 1) содержит интегратор 1, компаратор 2, управляемый резистор 3, резистор 4, блок 5 преобразования входного сигнала. При этом интегратор и компаратор 2 соединены последова - тельно, выход компаратора 2 соединен с выходной шиной устройства и первым входом интегратора 1, второй вход которого соединен с входной шиной и входом блока 5 преобразования входного сигнала, выход которого соединен с управляющим входом управляемого резистора 3, включенного между общей шиной и вторым входом компаратора 2, который через резистор 4 соединен с выходной шиной, причем управляемый резистор 3 может быть выполнен в виде полевого транзистора. Интегратор 1 может быть выполнен на операционном усилителе, инвертирующий вход которого через резисторы соединен с входной и выходной шинами, а через конденсатор со своим выходом. Компаратор 2 может быть выполнен на операционном усилителе, цеинвертирующий вход которого соединен через первый резистор с выходом интегратора, через второй резистор со своим выходом, а ицвертирующий вход - через управляемый резистор 3 - с общий шиной и через резистор 4 - с выходной шиной. Блок 5 преобразования входного сигнала может быть выполнен в виде выпрямителя, масштабирующего узла, квадраторд, сумматора, Вь 1 полнецие блока 5 преобразования входного сигнала в виде выпрямителя, а управляемого резистора 3 в ниде полевого транзистора Обеспечивает возможность преобразования двухполярного входного сигнала.11 ИМ работает следующим образом, Выходное напряжение интегратора 1 под воздействием суммы входного напряжения и зцдкоперемеццого выходцо 1 О цлцряжеция ксц 1 др;1 торд 2 соцер- пгдРТ колРбдция ло,лицй номузакону между двумя уровцями напряжения -И и +1 и, здлаваемь 1 ми резистивцым лепите.1 ем и выходцыми цдцряжниями комцдрдтора 2.Алгоритм работы модулятора можноописать следую 1 вими математическими 10 выражениями 1) вых 11 вх( вых + УвхТ = 2 ОлПх- постоя ццая времени ицтегратора;- длительности положительного и отрицательного полупериодов выходных импульсов ШИМ; напряжение на выходе ивходе устройства.Из выражений (1) находим периодТ выходных импульсов: 11 п1)вых1 8 7ВЬ 1 Х Вх для определения напряжений е и еф на инвертирующем и неинвертирующем входах компаратора 2 запишем где К 1, К 2,КЗ, К 4 - величина сопротивления резисторов компардтора 2 и резисторов 3,4.Тогда для е+ можно записать+ (1 вых К 1 - Уп К 2еК 1 + К 2 Напряжение ца инвертируюшем входекомпаратора 2 цри К 3К 4 сс ставля- ет(8) Р 1 К 4 Составитель Е.БорзовТехред Л.Олийньк Корректор В Бутяга Редактор Т.лзорецко Заказ 1422/54 Гираж 928 Подпис ное ВНИ(ГИ Госуддрсгвеннога комитета СССР па делам изобретений и открытий ЗОЗ 5, Г 1 асквл, %-35, Раушская наб., д.4/5Праизвг 55 стцг цца-цапц дфическае предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 Грирлвцяв ( и (41, что соагветствует м)менту среккхсция паяятн 5 сти выходного наряжения какцлрдтард 2, цопучдем в 1 рлжецие,г 1 я мацуця (1, т.е. К 1 Г (К 1+К 2) КЗ 1, 15111 - " вых К 2К . К 4 В связи с тем, чта палевой транзистор, ца котором выполнен управля 20 емый резистор, обладает естественной квддратичцостью своей характеристики и управляющий вход управляемого резистора 3 соединен с входной шиной устройства, справедггиво следующее равенствоКЗ (6) где К - коэФфициент пропорциональности трдцзистора. Подставив выражения (5) и (6) в( )вых ( П35 т.е. как видцо из Формулы (9) при соблюдении равенства (8) период, дзначит и частота работы И 1, це зависят от ве.пичицы входного сигнала,Нетлвцсиьость частоты ШИМ от величины входного сигнала обуславливают вь акую точность и быстродействие ШИГ(,Ф а р м у л а и з о б р е т е и ц я 1, Широтно в импульсн модулятор,содержащий соединенные последовательно интегратор и компаратор, выходкоторого соединен с выходной шинойи первым входом интегратора, второйвход которого соединен с входной шиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, внего дополнительно введены блок преобразования входного сигнала и двадополнительных резистора, один изкоторых выполнен управляемым, причем входная шина соединена с управляющим входом управляемого резисторачерез блок преобразования входногосигнала, выход компаратора соединенчерез второй дополнительный резисторсо своим вторым входом, который через управляемый резистор соединен собщей шиной,2. Модулятор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в нем управляемый резистор выполнен в виде полевого транзистора