Широтно-импульсный модулятор

(22) Заявлено 18,08.76 (2 з с присоединением заявки.%0514/18-21 0 08 3 Ьоударотюиый коинте сссе ио делам изобретений и открытий.82. Бюллетеньата опубликования описания 0, И, Степанов и Д,72) Авторы изобретения е панов ена Октябрмени папи кой Революции и рднический институт им. омский расного(71) Заявите 4) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР Изоб техник сте махНаиб инципиальмодуля ретение относится к импульснойе и может быть использовано в сиавтоматического управления.олее близким по техническойсущности к предлагаемому является широтно-импульсный модулятор, содержащийисточник входного сигнала, выход которого соединен с одним из входов элементасравнения, другой вход которого черезпоследовательно соединенные ключевойэлемент и конденсатор соединен с вьтходом генератора пилообразного напряженияа .выход элемента сравнения через пороговый усилитель соединен с выходом модулятора С 1.Недостатком данного модулятора является его низкая точность.Бель изобретения - повышение точности преобразования путем улучшения егодинамических характеристик,Поставленная цель достигается тем,что в известный широтно-импульсный мосодержаший элемент сравнения,входов которого соединен с выходом источника входного сигнала и спервой обкладкой конденсатора, генераторпилообразного напряжения,.пороговый усилитель, вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход - свыходом модулятора, введены резистивный делитель напряжения и резистор, причем резистивный делитель напряжениявключен между выходом порогового усилителя и обшей шиной модулятора, а ре- Озистор - между средним выводом реэистивного делителя напряжения и соответствующим входом элемента сравнения, авторая обкладка конденсатора соединенас выходом генератора пилообразного напряжения.На чертеже представлена прная схема широтно-импульсноготора.20Предлагаемый модулятор содержит генератор 1 пилообразного напряжения, конденсатор 2, элемент Э сравнения, пароговый усилитель 4, резистор 5, реэистив ,алый делитель 6 напряжения.917332При петлевом коэффициенте передачи,равной единице К 4К -1, передаточнаяфункция модулятора Широтно-импульсный модулятор работает следующим образом,Генератор 1 вырабатывает в интервале и -го периода напряжение, которое втечение времениизменяется по законуОЮф+ Щ (ЕФ-п)фС, (4)где О; - амплитуда пилообразного напри жения10Е - частота пилообразного напряжения;С - постоянная составляющая напряжения.Петлевой коэффициент обратной связи;устанавливают с помощью делителя 6 по 5ложительным около единицы.При равенстве амплитуды импульсаТ 0 и амплитуды 0 пилообразноЬьего напряжения коэффициент обратной связи равен единице.Конденсатор 2 и резистор 5 выполняют роль фильтра. Постоянная составляю- .щая с генератора 1 не. проходит черезконденсатор 2. Поэтому на обкладке конденсатора 2, соединенной со входом элемента 3 сравнения будет присутствоватьпостоянная составляющая напряженияравная постоянной составляющей 00:0), О,с выхода делителя 6, Постояннуювремени фильтра, образованного кондея,сатором 2 и резистором 5 выбираютзначительно больше периода. Следовательно, можно считать, что в установившемся режиме напряжение на обкладке конденсатора 2 изменяется по закону 35 5 4 Р )(2) Из выражения (2) видно, что при входном напряжении, равном нулю О ( Ф ) =О, может установиться ) любая дпительность импульса.Передаточная функция модулятора может быть представлена в виде 40 45 Ки . --- ,СЗ)4 Ьгде К 4 и К - передаточные коэффициенты порогового усилителя504 и делителя 6 соответственно. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе11; Авторское свидетельство СССРЯо 308500 кл. Н 03 К 7108 ф 1973(прототип) . Мф 4 20 й-п,5)фОфф ф Цо Е 1 "и)-) эквивалентна интегрирующему звену.Таким образом, длительность импуль-сов 0,х будет пропорциональна интегралу от входного напряжения 0( Ф ),При использовании предлагаемого модулятора в замкнутой системе автоматического регулирования при большой постоянной времени Т изменения выходных импульсов С 0),) х пропорциональны входному напряжению.Поэтому запас устойчивости системы с данным модулятором выше запаса устойчивости системы с известным модулятором. Формула изобретения Широтно-импульсный модулятор, содер-. жащий элемент сравнения, один из входов которого соединен с выходом источника входного сигнала и с первой обкладкой конденсатора, генератор пилообразного напряжения, пороговый усилитель, вход которого соеаиней с выходом элемента сравнения, а выход - с входом модулятора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования путем улучшения его динамических харак теристик,в него введены резистивный делитель напряжения и резистор, причем резистивный делитель напряжения включен между выходом порогового усилителя и общей шиной модулятора, резистор - между средним выводом резистивного делителя напряжения й соответстввущим входом элемента сравнения, а вторая обкладка конденсатора соединена с выходом генератора пилообразного напряжения.917332 Составитель Г. ИмноваРедактор В. Пилипенко Техред Е. Харитончик Корректор ОБи а 1911/ ВНИдписно од, ул. Проектная, 4 Патент ф 76 Тираж 954ИПИ. Государственного комипо депам изобретений и3035, Москва, Ж, Раушская ета СССкрытийнаб., д.