Широтно-импульсный модулятор

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах с широтно-импульсным нредставле"5кием информации, .а также во вторичных источниках питания.Целью изобретения является повышение точности преобразования путемстабилизации периода выходного сигна Ола и расширение функциональных воз.".можностей путем реализации управления длительностью выходного импульсаот двух источников аналоговых сигналов и блокирования процесса преобраэования логическим сигналом.На чертеже представлена Функциональная схема широтно-импульсного модулятора (НИМ).ШИМ содержит транзистор 1 первого 20типа проводимости, тразистор 2 второго типа проводимости, резистор 3,входную шину 4, конденсатор 5, резистор 6, источник 7 опорного напряжения, выходную шину 8, элемент 2 И-НЕ 259 с разомкнутым выходом, входную шину 10, резистор 11, входную шину 12,задающий генератор 13 .импульсов, приэтом эмиттер транзистора 1 соединенчерез резистор 3 с входной шиной 4,а через конденсатор 5 - с общей шиной, база - с выходной шиной 8, коллектором транзистора 2 и через резистор 6 - с выходом источника 7 опорно, го напряжения, а коллектор - с выхо-дом элемента 2 И-НЕ 9, базой транзистора 2 ичерез резистор 11 - с входной шиной 10, причем выход задающегогенератора 13 импульсов соединен спервым входом элемента 2 И-НЕ 9, второй вход которого соединен с входнойшиной 12, а эмиттер транзистора 2соединен с общей шиной,11 иротно-импульсный модулятор работает следующим образом. 45Пусть в момент времени й подаются одновременно напряжения Г, и Ч,р,а Ь= О.Транзисторы 1 и 2 закрыты,а следовательно, напряжение Г(набазе транзистора 1 и на коллекторетранзистора 2) равно опорному напряжению Ь , Конденсатор 5 начинает заряжаться через резистор 3 в началепроцесса по линейному закону, При достижении на конденсаторе 5 напряжения Ь+ Ьз транзистор 1 приоткрывается, его коллекторный ток приоткрывает транзистор 2, который, в своюочередь, еще более приоткрывает транзистор 1. Развивается лавинообразный процесс, в результате которого транзисторы 1 и 2 открываются и.остаются в этом состоянии. Конденсатор 5 разряжается через открытые транзисторы 1 и 2. Пусть в моментсигнал на входной шине 12 принимает состояние "1 , состояние элементов устройства не изменяется, При поступлении в момент С на первый вход элемента 2 И-НЕ 9 сигнала "1" с выхода задающего генератора 13 импульсов на выходе элемента 9 появляется "0", который закрывает транзисторы 1 и 2. Начинается описанный вьппе заряд конденсатора 5, и в моментнапряжение на конденсаторе достигает величины опорного напряжения и описанный выше лавинообразный процесс повторяется, В момент временипо сигналу с генератора 13 процесс закрывания транзисторов 1 и 2 также повторяется. Если в момент времени е сигнал "1"снимается с шины, то импульс с выхода генератора 13, пришедший после момента времени й , не может изменить состояние элементов устройства. Таким образом, при сигнале "0" на шине 12 процесс широтно-импульсного преобразователя аналоговых сигналов блокирован..С помощью воздействия Ьзз можно организовать управление по.логическому сигналу.Длительность выходного сигнала при отсутствии блокировки определяется временем зарядаконденсатора 5, которое можно определить из выраженияЬ,йС(1)ЗЬРЦЬтоп Тгде Ь = П +Ц= - , ---С, Оп оЭТ 1 ЦЕсли на входную шину 10 поступает аналоговый сигнал, а на входной шине. 12 установлен сигнал "1", устройство работает следующим образом.При подаче входного напряжения Ци опорного напряжения Птранзистор 1 закрыт, Конденсатор 5 начинает заряжаться через резистор 3.Потенциал базы транзистора 1 определяет порог его открывания в процессе заряда конденсатора 5, Так как транзистор 2 выполняет роль усилителя постоянного тока, то в зависимости от величины входного напряжения Цв на шине 1 О потенциал базы транзистора 1(коллектора транзистора 2) изменяется обратно пропорционально напряжению.При достижении напряжением на конденсаторе 5 величины, соответствующей выражению Формула изобретения 0 в 18 этВ К +К6Заказ. 1727/56 Тираж 880 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 транзистор 1 открывается, развивается ранее описанный лавинообразныйпроцесс, в результате которого транзисторы 1 и 2 открываются, а конденсатор 5 быстро разряжается. Выходноенапряжение падает до уровня.,С приходом в момент временисикхронизирующего импульса с выхода элемента 9 на базу транзистора 2 последний закрывается. Одновременно закрывается и транзистор 1, Начинаетсяновый цикл заряда конденсатора 5.Как видно из выражений (1) и (2),длительность времени заряда, а следовательно, и длительность выходных импульсов, находятся в обратно пропорциональной зависимости от величинынапряжения Св , Б ,Таким образом, введение в 01 ИИ новых элементов и связей позволяетсущественно расширить его функциональные возможности, управляя длительностью выходных импульсов от двухисточников аналогового напряжения ипрекращая процесс преобразования логическим сигналом. Кроме того, повышается точность преобразования сигнала за счет стабилизации периода преобразования задающим генератором импульсов. 10 Пиротно-импульсный модулятор, содержащий транзистор первого типа проводимости, эмиттер которого черезпервый резистор соединен с первоивходной шиной, а через конденсатор -15 с общей шиной, база - с коллекторомтранзистора второго типа проводимости и через второй резистор - с выходом источника опорного напряжения, аколлектор - с первым выводом третье го резистора и базой транзистора второго типа проводимости, эмиттвр которого соединен с общей шиной, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьшения точности и расширения 25 функциональных возможностей, в негодопблнительно введены соединенные последовательно задающий генератор импульсов и элемент 2 И-НЕ с разомкнутымвыходом, выход которого соединен с 30 первым выводом третьего резистора,второй вывод которого соединен с второй входной шиной, второй вход элемента 2 И-НЕ соединен с третьей вход-ной шиной, а,коллектор транзистора 35второго типа проводимости - с выходной шиной.