Способ адаптивной многоканальной широтно-импульсной модуляции и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 13289 4 Н 03 К 7 08 РЕТЕНИЯ САН элеНданном спо нальной шии введен предусмотренных адаптивной много пульсной модуляц блоков и схемных но-имовь элементов вии способа рои(57) Изобрет ной технике но в ключевь тоты, мощных.никах питаниляется расши зволил еализа ств кии диапазон модуатного удлиненияодулированной поснамиче увеличить ляции пут многоиротно ьсо выходе релейногоы, 2 ил. едовательности н с. мента. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1029397, кл. Н 03 Р 3/217,23,10.81.Авторское свидетельство СССРУ 995269, кл. Н 03 Г 3/27,01.12.80.(54) СПОСОБ АДАПТИВНОЙ МНОГОКАНАЛЬНОЙШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ение относится к импульс и может быть использовах усилителях низкой часстабилизированных источ я. Целью изобретения яврение динамического диапазона модуляции.еДля достижения поставленной цели в устройство, реализующее способ, дополнительно введеныблок 6 выделения фронтов и спадов,дискриминатор 7 импульсов по длительности, дискриминатор 8 пауз по длительности, кольцевые М-разрядныесчетчики 9 и 10 иМ КЯ-триггеров 11Устройство также содержит блок 1 выделения сигнала ошибки, релейныймент 2, шину 3 входного сигнала,ключевых усилителей 4 мощности, сум"матор 5, Выполнение новых операций,28933 3Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилителях низкой частоты, мощных стабилизированных источниках питания.Цель изобретения - расширение динамического диапазона модуляции.На фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации способа адаптивной многоканальной широтно-импульсной модуляции; на Фиг.2 - временные диаграммы его работы.Способ адаптивной многоканальной широтно-импульсной модуляции включает суммирование ряда выходных импульсных последовательностей, демодуляцию суммарного сигнала, сравнение входного сигнала с демодулированньм, Формирование последовательности широтно-модулированных импульсов, длительность которых пропорциональна результату сравнения, сравнение длительностей импульса и паузы последовательности широтно-модулированных импульсов с эталонными величинами и при превьппении последних формирование первого и второго импульсных сигналов, Формирование ряда выходных импульсных последовательностей, Фронты импульсов в которых Формируют поочередно по фронтам импульсов в последовательности широтно-модулированных импульсов либо по фронту первого импульсного сигнала, а спады импульсов формируют поочередно по спадам импульсов в последовательности широтно-модулированных импульсов либо по второму импульсному сигналу.Устройство для адаптивной широтно- импульсной модуляции содержит блок 1 выделения сигнала ошибки, релейный .элемент 2, шину 3 входного сигнала, И ключевых усилителей 4 мощности, сумматор 5, блок 6 выделения фронтов и спадов, дискриминатор 7 импульсов по длительности, дискриминатор 8 пауз по длительности, кольцевые И разрядные счетчики 9 и 10, М КЯ-триггеров 1., при этом первый вход блока 1 выделения сигнала ошибки соединен с шиной 3 входного сигнала, второй вход - с выходом сумматора 5 и выходной шиной, а выход - с входом релейного элемента 2, выход которого соединен с входами блока 6 выделения фронтов и спадов и дискриминаторов 7 и 8 импульсов и пауз по длительности, выходы которых соединены соответственно с вторьпи входами кольцевых счетчиков 9 и .10, первые входы которыхсоединены с цыходами блока 6 выделения фронтов и спадов, причем выходы 5кольцевого счетчика 9 соединены с Явходами КЯ-триггеров 11 соответственно, а выходы кольцевого счетчика 10соединены соответственно с,К-входамиэтих КЯ-триггеров, выходы которыхчерез ключевые усилители 4 мощностисоединены с входами сумматора 5.Блок 6 выделения фронтов и спадовможет быть выполнен на двух дифферен"цирующих цепочках, входы которых одной непосредственно, а второй черезинвертор соединены с выходом релЬЙного элемента 2, а выходы- с входамикольцевых счетчиков 9 и 10, при этомдля формирования на входах кольцевыхсчетчиков только положительных импульсов параллельно им включены диоды анодами к общей шике. 25 Дискриминатор 7 импульсов по длительности может быть выполнен на элементе совпадений, первый вход которого непосредственно, а второй черезэлемент задержки подключены к выходу Зо релейного элемента. Элемент задержкив простейшем случае может быть выполнен на КС-цепочке.Дискриминатор 8 пауз длительностиотличается от дискриминатора 7 импульсов по длительности наличием инвертора на входе.Кольцевые счетчики 9 и 1 О могутбыть выполнены на соединенных последовательно двоичного счетчика, дешиф О ратора и дифференцирующих цепочек,причем на входе двоичного счетчикавключен двухвходовый элемент ИЛИ. Блок 1 выделения сигнала ошибкиможет быть выполнен на интегратореили Фильтре нижних частот и дифференциальном усилителе.Устройство для адаптивной многоканальной широтно-импульсной модуляции работает следующим образом (дляпростоты считаем устройство трехканальным).На выходе блока 1 выделения сигнала ошибки Формируется сигнал Цо 55(фиг.2 б), величина которого определяется из соотношения13289334 35 где ь - постоянная времени интегратора, входящего в состав блока 1 выделения сигнала ошибки;Е(С)- суммарный выходной сигнал(фиг. 2 ж 1;П- модулирующий сигнал.Сигнал П поступает на вход релейного элемента (РЭ) 2, имеющего величину гистерезиса ЛП (фиг.26), На выходе РЭ формируется последовательность импульсов (фиг.2 в), длительность которых определяется величинойвходного сигнала П. С выхода РЭ 2;последовательность широтно-модулированных импульсов поступает на блок 6выделения фронта и спада (БВФиС),дискриминатор 7 импульса по длительности и дискриминатор 8 пауз по длительности.БВФиС имеет два выхода, на первомиз которых формируются короткие положительные импульсы, соответствующиеположению фронта, а на втором - импульсы, соответствующие положениюспада импульсов с выхода РЭ 2(фиг.2 в).Дискриминатор 7 импульса по длительности формирует короткий положительный импульс при превышении длительности .импульса на выходе РЗ 2 установленной величины С . ДискриминаУтор 8 паузы по длительности формирует короткий импульс,когда длительность паузы на выходе РЗ 2 превышает 1 у.Пусть длительность импульса на выходе РЭ 2 не превышает У (например,0 ( Т ( й, фиг.2 в). БВФиС 6 формирует на выходах короткие импульсы, соответствующие фронту и спаду импульсов с выхода РЭ 2. Эти импульсы поступают на первые (счетные) входыпервого 9 и второго 1 О кольцевыхсчетчиков (КС), КС имеет три выхода,на каждом из которых по очереди формируется короткий импульс в моментпоступления сигнала на первый входсчетчика.Зти импульсы с выходов КС 9 поступают на Я-входы БЯ-триггеров 11 ипереводят их в единичное состояние.С выходов КС 10 импульсы поступаютна К-входы КЯ-триггеров 11 и пере 55водят их в нулевое состояние. В результате на выходах КЯ-триггеров 11формируются три широтно-модулированные импульсные последовательности(фиг.2 ге), которые затем усиливаются ключевыми усилителями 4 мощности исуммируются в сумматоре 5, формируя суммарный выходной сигнал Е(й) (фиг.2 ж).При увеличении величины входного модулирующего сигнала П (момент Т фиг.2 а) длительность импульса Т на выходе увеличивается и при достижении величины с (момент . г. , фиг. 2 в) дискриминатор 7 импульса по длительности формирует короткий импульс, который поступает на второй вход КС 9. Последний работает таким образом, что при появлении сигнала на его втором входе изменяется порядок формирования импульсов на его выходах (импульсы, которые формировались поочередно на первом, втором и третьем выходах, теперь формируются, соответственно на втором, третьем и первом выходах ).Импульсы с выходов 9 поступают на Я-входы КЯ-триггеров и формируют фронты импульсов выходных импульсных последовательностей. Импульсы с выхода КС 10 формируют их спады. Длительности импульсов выходных последовательностей увеличилась на Т (период повторения импульсов импульсной последовательностипо сравнению с импульсами на выходе РЭ 2 (фиг,2 ге)Дальнейшее увеличение входного модулирующего сигнала Пц и превышение им установленной величины (момент Сфиг.2 а) приводит к срабатыванию диск риминатора 7 импульсов по длительности и длительность импульсов (фиг.2 г 2 е) еще раз увеличивается на Т, С уменьшением входного сигнала увеличивается пауза между импульсами импульсной последовательности (фиг.2 в) и при превышении ее значения установленной величины сУ дискриминатор 8 паузы по длительности формирует короткий импульс, который поступает на второй вход КС 10, что приводит к уменьшению на Т длительности импуль" сов выходных импульсных последовательностей. Следовательно, обеспечивается практически полная модуляция длительности импульсов выходных импулъсных последовательностеи.Таким образом, введение новых операций в способе адаптивной многоканальной широтно-импульсной модуляции и новых узлов в устройство для реализации этого способа позволили увеличить динамический диапазон модуляцииФиг. ХСоставитель М. Леонова Техред И. Верес Корректор Е. Рошко Редактор Н, Боб 01 По ого комитета ССС й и открытийРаушская наб.,аказ 3497/5 Тираж НИИПИ Государствен по делам изобретен 13035, Москва, Жсное д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектн 5 13289 за счет многократного удлинения импульсов широтно-модулированной последовательности на выходе релейного элемента. 5Формула изобретения 1. Способ адаптивной многоканальной широтно-импульсной модуляции, включающий суммирование ряда выход ных импульсйых последовательностей, демодуляцию суммарного сигнала, сравнение входного сигнала с демодулированным, формирование послецовательности широтно-модулированных импуль сов, длительность которых пропорциональна результату сравнения, и формирование ряда выходных импульсных последовательностей по фронтам и спадам широтно-модулированных импульсов, Л 1 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона модуляции, дополнительно формируют первый и второй импульсные сигналы соответственно при превышеГ нии длительности импульса и паузы последовательности широтно-модулированных импульсов установленных эталонных величин, при этом по фронтам широтно- модулированных импульсов либо по фронту первого импульсного сигнала формируют поочередно фронты импульсов в выходных импульсных последовательностях, спады которых формируют также поочередно по спадам широтно-модулии 33 6рованных импульсов либо по второмуимпульсному сигналу,2, Устройство для адаптивной многоканальной широтно-импульсной модуляции, содержащее блок выделения сигнала ошибки, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй - с выходом сумматора, а выход -с входом релейного элемента и М ключевых усилителей мощности, выходы которых соединены с входами сумматора,о т л и ча ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения динамического диапазона модуляции, в него дополнительновведены блок выделения фронтов и спадов, дискриминатор импульсов по длительности, дискриминатор пауз по дли"тельности, два кольцевых М-разрядныхсчетчика и й Рз-триггеров, ь. -входыкоторых соединены соответственно свыходами первого кольцевого И-разрядного счетчика, й -входы - соответственно с выходами второго кольцевого М "разрядного счетчика, а выходы -с входами ключевых усилителей мощности; при этом выход релейного элементасоединен с входами дискриминаторовимпульсов и пауз по длительности и свходом блока выделения фронтов и спадов, выходы которого соединены соответственно с первыми входами кольцевых И -разрядных счетчиков, вторыевходы которых соединены соответственно с выходами дискриминаторов импуль"сов и пауз по длительности.