Способ формирования широтно-модулированной импульсной последовательности

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШИРОТНОМОДУЛИРОВАННОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилителях низкой частоты и управляемых преобразователяхнапряжения. Целью изобретения является расширение частотного диапазонамодуляции., Это достигается тем,что согласно способу входной сигнали импульсный сигнал обратной связи интегрируют, формируют опорный сигнал, скорость изменения котороголинейно увеличивается за период егоповторения на величину отношенияамплитуды импульсного сигнала обратной связи к постоянной времени интегрирования, сравнивают результатинтегрирования с опорным сигналоми формируют последовательность импульсов, длительность которых пропорциональна результату сравнения,а период повторения равен периодуповторения опорного сигнала, формирование опорного сигнала спегиальнойформы позволяет увеличить глубинуобратной связи, уменьшив вследствиеэтого искажение амплитудо- и фазочастотных характеристик устройств,использующих данный способ, а такжеуменьшить искажения выходного сигнала в верхнем частотном диапазоне за чет устранения гармоническихизкочастотных составляющих. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано н ключевых усилителях низкой частоты и управляемых преобразователях напряжения.Целью изобретения является расширение частотного диапазона модуляции путем Аормирования опорного сигнала специальной йормы.На чертеже приведена временная диаграмма Формирования широтно-модулированной импульсной последовательности.Способ Формирования широтно-модулированной импульсной последовательности включает интегрирование выходного сигнала и импульсного сигналаобратной связи, Аормирование спорного сигнала, скорость изменения которого линейно увеличивается за периодего повторения на величину отношенияамплитуды импульсного сигнала обратной связик постоянной нремениинтегрирования, сравнение результатаинтегрирования с опорным сигналом иФормирование последовательности импульсов, длительность которых пропорциональна результату сравнения,а период повторения равен периодуповторения опорного сигнала.В качестне импульсного сигналаобратной связи используют выходнуюширотно-модулированную импульснуюпоследовательность,Опорный сигнал 1), йормируют такимобразом, чтобы его скорость за период повторения линейно изменялась отначального значения до максимального- А + В(г.).ПпйнИспользование спрсоба формирования широтно-модулированной импульсной последовательности позволяет существенно уменьшить искажения выходного сигнала в широтно-импульсных модуляторах, обусловленные неидеальностью их ключевых элементов. Однако явно выраженный частотно зависимый характер глубины обратной связи в модуляторах, использующих такой способ Формирования, приводит к существенным искажениям выходного сигнала в верхнем частотном диапазоне. Низкочастотные (НЧ) составляющие выходного импульсного напряжения Би н та ких устройствах определяются следующим выражением(2) Т 1где К - , -- 1 ОИг коэфФициент передачиинегратора гармонического сигнала частоты Япостоянная времени интегрирования;- амплитуда опорного напряжения,левой части (2) соотноНаличие н шения 20 Ь Е(1-Ч, )Ч,(4) АТ ВТ"где а = - ; Ь452 Ч В этом случае выражение (2) с учетом(а + ЬЧ)Ч Игде Ч =55 М Ч =- "оотнесст- Б ненно нормиронанн е величины входного сигнала и знач.-.ние НЧ составляющих на нагрузке. Пц25 " Егде Ч = , -- нормированное значение НЧ составляющих выходного им пульсного напряжения, приводит к появлению гармонических составляющихв спектре импульсной последователь ности еВеличина гармонических составляющих возрастает пропорционально увеличению глубины обратной связи иросту частоты Д входного сигнала,При изменении опорного сигналаза период переключения Т от нулядозаданного значения Ч, . закон егоизменения можно определить следующим219Из выражения (5) следует, что выбЕТбирая величину Ь= в , -- , можцо вза 2Чимцо скомпенсировать составляющие, содержащие Ч , и тем самым устРанить 5гиз спектра выходного импульсного напряжения гармонические НЧ составляющие, Это позволяет существенно уменьшить искажения выходного сигнала в верхнем частотном диапазоне. Искаже ния в этом случае определяются только наличием в спектре импульсного сигнала комбинационных составляющих, проникающих в верхний частотный диапазон НЧ сигнала. Величина этих сосЙ 23 тавляющих при -- 6 О 1( Ъ = в в )д." Т не превышает 2%.Кроме того, формирование опорного сигнала в соответствии с выражением (4) позволяет существенно увеличить максимально допустимую величину коэффициента,.обратной связи, при этом необходимо, чтобы скорость изменения управляющего сигнала в момент окон-,25ЬЕчания импульса, равная 7 непревышала скорости изменения опорноСцпго напряжения -- - "А + Вс . Откуда1Яв предельном случае (при А=О) получим24где р - предельный коэффициент обратной связи,Таким образом, формирование опорного сга специальнои форы,занной с амплитудой импульсного сигцала обратной связи и постояццой ицтегрцрования этого сигнала и входного сигнала, позволяет увеличить почти в два раза глубину обратной связи, уменьшив Вследствие этого искажение амплитудо- и фазочастотцых характеристик устройств, использующих предлагаемый способ, а также уменьшить искажения выходного сигнала в верхнем частотном диапазоне за счет устранения гармонических низкочастотных составляющих, Все это, в свою очередь, позволяет расширить частотный диапазон модуляции устройств, использующих предлагаемый способ.Формула изобретенияСпособ Формирования широтно-моду-лированной импульсной последовательности, включающий интегрированиевходного сигнала и импульсного сигнала обратной связи, сравнение полученного сигнала с опорным сигналом с постоянным периодом повторения и формирование последовательности импульсов, длительность которыхпропорциональна результату сравнения, а период повторения равен периоду повторения опорного сигнала,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения частотного диапазона модулирования, скорость изменения опорного сигнала за периодего повторения линейно увеличиваютна величину отношения амплитуды импульсного сигнала обратной связи кпостоянной времени интегрирования,1269247 Составитель Е.Борзованова Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар едакт Заказ 5/47 Тираж 816 ПоВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д писн