Широтно-импульсный модулятор

(71) Заявитель Ленинградский институт точной механ оптик УЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТ(54) ШИРОТН 2невысокие стабильность1 е с накоплением ошибем конденсаторе модудулятора явля и точность, св ки на интегр лятора. етсяязанньрующ Цель изобр сти и стабиль го сигнала ш тором. Поставленная цель достигается тем, что в модулятор, содержащий генератор тактовых импульсов и сравнивающее устройство, введены аналого-цифровой преобразователь, накапливающий сумматор и счетчик импульсов, причем генератор тактовых импульсов соединен с тактирующим входом аналого-цифрового преобразователя и с входом счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с входами сравнивающего устройства, а выход старшего разряда - с разрешающим входом накапливающего сумматора, остальные входы сравнивающего устройства соединены через накапливающий сумматор с выходамн аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с входом устройства, выходы которого соединены с выходами счетчика импульсов, сравнивающего устройства и знаковым выходом накапливающего сумматора. нтервал на выход орционален интег ния за несколько днако недостатко Изобретение относится к области кодирования и преобразования информации и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.Известен широтно-импульсный модуля тор, содержащий счетчики импульсов, счетный триггер с элементами И и схемы перезаписи кодов, обеспечивающий линейно-изменяющуюся скважность выходных импульсов в зависимости от изменения входного 10 напряжения 11.Недостатком модулятора является то, что он не обеспечивает формирование длительности импульсов, как функции среднего значения управляющего сигнала в пределах 15 одного периода, и формирование длительности импульса, пропорциональной интегралу от входного напряжения за несколько периодов, что снижает точность преобразования входного сигнала. 20Известен широтно-импульсный модулятор, содержащий генератор тактовых импульсов, генератор пилообразного напряжения, сравнивающее устройство, триггер, вентиль, ключ и конденсатор постоянной 25 емкости 12.Временной и е этого модулятора прон ралу входного напряже периодов коммутации. О м этого мо етения - повышение точно ости преобразования входно протно-импульсным модуляНа чертеже представлена функциональная схема модулятора.Широтно-импульсный модулятор содержит генератор 1 тактовых импульсов, выходы которого соединены с тактирующим входом аналого-цифрового преобразователя 2 и входом счетчика 3, выходы аналого-цифрового преобразователя через накапливающий сумматор 4 соединены с входами сравнивающего устройства 5, к остальным входам которого подключены разрядные выходы счетчика 3, а выход его старшего разряда соединен с выходом 6 устройства и разрешающим входом накапливающего сумматора 4, знаковый выход которого соединен с выходом 7 устройства, а выход сравнивающего устройства 5 соединен с выходом 8 устройства,Предлагаемое устройство работает следующим образом.Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает импульсы прямоугольной формы, поступающие на преобразователь 2 и на двоичный счетчик 3. В момент перехода счетчика через 0 на его выходе б появляется импульс У соответствующий началу временного интервала, Импульсы У следуют с периодом повторения Т = Т, 2", где Т, - период следования тактовых импульсов генератора 1; М - число разрядов счетчика 3. Преобразователь 2 преобразует входной сигнал У(1) переменной величины и знака в двоичный параллельный У-разрядный код. Дополнительный У+1-разряд преобразователя несет информацию о знаке входного сигнала У(1). С выходов преобразователя 2 кодовая комбинация поступает на входы накапливающего сумматора 4, состоящего из собственно У+1-разрядного сумматора и блока памяти из 0+1 разрядов, Разряд У+1 в накапливающем сумматоре 4 является знаковым. Накапливающий сумматор 4 производит интегрирование цифрового сигнала, поступающего с выхода преобразователя 2. Информация на выходе накапливающего сумматора 4 сохраняется неизменной в течение времени Т и изменяется только в момент прихода на разрешающий вход импульса Уь поступающего с выхода счетчика 3 импульсов.Таким образом, в момент времени 1 = = Т , где 1= 1, 2 на выходе накапливающего сумматора 4 образуется кодовая комбинация У;, соответствующая приближенному значению интеграла входного напряжения У(1)К=с1,=1,+ Х где У, - кодовая комбинация, соответствующая начальному значению интеграла Уо,Л - кодовая комбинация, соответствующая значению входного напряжения У(1) в момент времени 1=Ть при 1=1, 2, , 1.5 При переполнении накапливающего сумматора 4 сигнал переноса Л-разряда устанавливает с приходом импульса СУ все кодовые разряды в накапливающем сумматоре в положение 1,10 Кодовая комбинация с выхода накапливающего сумматора 4 поступает на входы Л-разрядного устройства 5 сравнения, на другие входы которого поступает кодовая комбинация с выходов счетчика импульсов 15 3. В момент совпадения кодовых комбинаций сравнивающее устройство 5 вырабатывает импульс У, соответствующий концу временного интервала, который поступает на выход 8 устройства.20 Тогда длительность временного интервала, вырабатываемого устройством в г-й момент времени, определится выражениемК=с- у, . 2 д - л 1,.: Т, 2( У о + ,к 125К:1которое представляет собой приближенноезначение интегралавыл =Р) + о,где К - масштабный коэффициент метода приближенного интегрирования,З 5 Предлагаемое устройство обеспечиваетвысокую точность и стабильность преобразования входного напряжения в широтно- импульсный сигнал и при использовании его в усилителях, реверсивных регуляторах напряжения, измерительных устройствах позволит улучшить их эксплуатационные характеристики.45 Формула изобретенияШиротно-импульсный модулятор, содержащий генератор тактовых импульсов и сравнивающее устройство, отл и ч а ю щий ся тем, что, с целью повышения точностии стабильности преобразования, в него введены аналого-цифровой преобразователь, накапливаюший сумматор и счетчик импульсов, причем генератор тактовых им пульсов соединен с тактирующим входоманалого-цифрового преобразователя и с входом счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с входами сравнивающего устройства, а выход старшего 60 разряда - с разрешающим входом накапливающего сумматора, остальные входы сравнивающего устройства соединены через накапливающий сумматор с выходами ана731574 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР415795, кл. Н ОЗК 7/08, 16.08,71. 5 2. Авторское свидетельство СССР308500, кл. Н ОЗК 7/08, опублик. 1971, 7 знай" тавитель Е. Борзов Техред В. Серяков Редакт корректор А. Галахов раулова аказ 753/5 Изд.281ПО Поиск Государственного комитета113035, Москва, Ж,Типография, пр. Сапунова,лого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с входом устройства, выходы которого соединены с выходами счетчика импульсов, сравнивающего устройства и знаковым выходом накапливающего сумматора. Тираж 995 ПодписноеССР по делам изобретении и открытий аушская наб., д. 4/5