Цифровой широтно-импульсный модулятор

(23) ПриоритетОпубликовано 30.07.80. Бюллетень М 9 28Дата опубликованию описания 3007.80 511 М. К . Н 03 К 7/08 Государственный комитет СССР во делам нзобретеиий и открытий(54) ЦИФРОВОЙ 1)ИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах частотно-импульсногорегулирования, в частности в системах доэирования топлива газотурбинных двигателей.Известен цифровой широтно-импульсный модулятор с частотно-импульснымвходным сигналом, содержащий генератор опорной частоты, делители частоты, реверсивный счетчик, цифровыекомпараторы, блоки синхронизации,ключи, триггер 11 .Указанный широтно-импульсный модулятор обладает недостаточной точностью преобразования,Известен также цифровой широтно- импульсный модулятор, содержащий генератор опорной частоты, счетчик (делитель частоты) соединенный счетным входом с генератором опорной частоты, реверсивный счетчик, цифровой компаратор, соединенный с кодовыми выходами делителя частоты и реверсивного 25 счетчика, выходной триггер, соединенный с выходами делителя частоты и цифрового компаратора, первый и второй элементы И, соединенные с кодовым выходом реверсивного счетчика, схемы 3 О запрета, соединенные с элементами И и входами реверсивного счетчика и блоки синхронизации, соединенные с входами модулятора, генератором опорной частоты и схемами запрета 2).Этот модулятор, так же как и предыдущий, обладает недостаточной точностью преобразования сигнала.Причиной вызывающей понижение точности преобразования сигнала является отсутствие устройства защиты от проникновения на входы реверсивного счетчика чередующихся импульсов. Чередующиеся импульсы, поступая на входы реверсивного счетчика, вызывают колебательный процесс младших разрядов счетчика. Коммутационная помеха с мпадших разрядов счетчика проникает через цифровой компаратор на выход модулятора и снижает точность широтно"импульсного преобразованияКроме того, в связи с инерционностью исполнительных устройств управляемых модулятором, сокращается реальный диапазон работы модулятора. Цель изобретения - повышение точности и раайирение диапазона работы модулятора.Формула изобретения 65 Поставленная цель достигается тем, что в цифровой широтно-импульсный модулятор, содержащий генератор опорной частоты, делитель частоты, соединенный счетным входом с выходом генератора опорной частоты, реверсивный счетчик, первый и второй элементы И, входы которых соединены с соответствующими кодовыми выходами реверсивного счетчика цифровой компаратор, соответствующие входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика и делителя частоты, и выходной триггер, соответствующие входы которого соединены с выходами делителя частоты и цифрового компаратора введены вычитатель частот и блок памяти, причем входы вычитателя частот соединены с входными клеммами модулятора, а выходы - с входами реверсивного счетчика, входы блока памяти подключенык соответствующим выходам первого ивторого элементов И и установочнымнходам реверсивного счетчика.На чертеже изображена структурнаясхема модулятора,Модулятор содержит вычитатель 1частот, многовходовые элементы И 2,3, блок памяти, выполненный на триггере 4,реверсивный счетчик 5,цифровой компаратор б,делитель 7 частоты,генератор 8 опорной частоты, выходной триггер 9 .М дул ятор работает следующим образом.В исходном состоянии реверсинныйсчетчик 5 предварительно устанавливается в первое наименьшее значение,превышающее порог срабатывания элемента И 2,триггер 4 - в нулевое полокение и триггер 9 - в единичное положение, Делитель 7 частоты, заполняемый импульсами опорной частотыгенератора 8, формирует временнуюразвертку кода.При достижении равенства кодов реверсивного счетчика 5и делителя 7 частоты на выходе цифрового компаратора б формируется импульс, который устанавливает в нулевое положение триггер 9,Таким образом, на выходном триггере формируется импульс определенной скважности.При завершении развертки кода на выходе делителя 7 частоты формируется импульс, устанавливающий триггер 9 в единичное состояние, завершая тем самым такт работы делителя частоты,Процесс Формирования импульсов с минимальной скнажностью нарушается с поступлением на вход реверсивного счетчика импульсов разностной частоты, Накопление импульсов на счетчике изменяет код на его выходе, а с ним и скважность ШИМ-сигнала на выходе триггера 9.При достижении кодом реверсивного счетчика значения, соответствующего предельной допустимой скважности ШИМ- сигнала срабатывает элемент И 3. Им-,5 16 15 20 25 30 35 40 пульс, сформированный элементом И 3,устанавливает реверсивный счетчик 5снова в исходное минимальное значение, а триггер 4 - в единичное значение.Триггер 4, соединенный с исполнительным устройстном, скачкообразноизменяет регулируемый параметр и запоминает это изменение таким образом,чтобы скомпенсировать его изменение,вызванное изменением установки счетчика, При регулировании, например,расхода топлива, триггер 4 включаетдополнительный дозирующий клапан,расход через который соответствуетрасходу топлива при максимальнойскважности ШИМ-сигнала, формируемоготриггером 9,В результате такой коммутации счетчика 5 и триггера 4 общая скважностьсигнала не изменяется, а диапазон еевозможного изменения значительно расширяется.Появление на входе реверсивногосчетчика импульсов разностной частоты другого знака сопровождается уменьшениемм с к важности си гн ал а, При до стижении счетчиком значения кода, равного нижнему пределу на выходе элемента И 2, формируется импульс, устанавливающий счетчик 5 в максимальное положение, меньше порога срабатывания элемента И 3, а триггер 4в нуленое положение. В результатеэтой коммутации счетчика 5 и триггера4 ШИМ-сигнал формируется только навыходе триггера 9.Таким образом, благодаря введениювычитателя частот и триггера и подключения выходов элементов И к триггеру и установочным входам реверсинного счетчика повышается точность преобразования и расширяется рабочий диапазон изменения скважности. Цифровой широтно-импульсный модулятор, содержащий генератор опорной частоты, делитель Частоты, соединенный счетным входом с выходом генератора опорной частоты, реверсинный счетчик, первый и второй элементы И, входы которых соединены с соответствующими ныходами реверсивного счетчика, цифровой компаратор, соответствующие входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика и делителя частоты, и выходной триггер, входы которого соединены с соответствующими выходами делителя частоты и цифрового копаратора, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения скважности, в него введены вычитатель частот и блок памяти, причем входы вычитауеля частот соединены с входными клеммами модулятора,а выходы - с входами реверсивного счетчика,входы блока памяти подключены к вы752778 ель Ю.Астал Состав Техред рректор Г,Решетн имох едакт аказ 4764/19 ЦН/5 3035 Проектная, 4 Филиал ПП ент, г. Ужгород,ходам первого и второго элементов Ии установочным входам реверсивногосчетчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе тираж 995ПИ Государство делам изобрКосква, Ж1, Авторское свидетельство СССР Р 549886, Н 03 К 7/08, 22.15.75,2. Авторское свидетельство СССР Р 544124, Н 03 К 7/08, 26.01.76 (протип) . Подписнного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д.