Цифровой широтно-импульсный модулятор

(57) Изобретениеной технике и мож носится к импульсбыть использоваи преобразователь и управления, повышение надеже но в измерит ных системах я Цель изобретения ности устройства расширение фу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОУИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРк, кл, Н 03 К 7/08, 1971.Авторское свидетельство СССРР 695604, кл, Н 03 К 7/08, 1979. циональных возможностеи - достигается за счет обеспечения работы с отрицательными входными сигналами, выраженными в дополнительном коде. Модулятор содержит счетчики 1 и 2, счетные триггеры 3 и 4, триггер 5 знака,генератор 6 прямоугольных импульсов,элементы 7 и 8 совпадений, инвертор9, элементы ИЛИ 10, 11 и 12, коммутаторы 13 и 14, выходные шины 15 и 16,шины входного сигнала 17, шина 18знака. Введение в модулятор счетного триггера, элементов ИЛИ и коммутаторов позволяет работать с отрицательными входными сигналами, выраженными в дополнительном коде, чтосущественно расширяет его функциональные вазможности, При этом их схмы модулятора исключен ряд вспомогательных элементов, что повышает надежность работы модулятора в широкомдинамическом диапазоне, 1 ил.40 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных и преобразовательных системах связи и управления,Целью изобретения является повышение надежности устройства и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы с отрицательными входными сигналами, выраженными в дополнительном коде. На чертеже представлена функциональная схема широтно-импульсногомодулятора (ШИМ).Цифровой ШИМ содержит счетчики 1и 2, счетные триггеры 3 и 4 триггер5 знака, генератор 6 прямоугольныхимпульсов, элементы 7 и 8 совпадений,инвертор, элементы ИЛИ 10,11 и 12,коммутаторы 13 и 14, выходные шины15 и 16, шины 17 входного сигналаи шина 18 знака, при этом выход генератора 6 прямоугольных импульсовсоединен со счетным входом счетноготриггера 3 и с первыми входами элементов ИЛИ 10,11, вторые входы которых соединены соответственно с прямыми инверсным выходами триггера 5 знака, а выходы - соответственно с входами прямого и обратного счета счетчика 1, разрядные входы которого соединены с шинами 17 входного сигнала,вход записи информации - с входом записи информации и выходом счетчика2, входом инвертора 9 и первым входомэлемента 8 совпадений, а выходы переноса - с входами элемента 7 совпадений, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 12, второйвход которого соединен с прямым выходом счетного триггера 4, а выход -с вторым входом элемента 8 совпадений, выход которого соединен со счетным входом счетного триггера 4, прямой выход которого соединен с первымвходомкоммутатора 13 и вторым входомкоммутатора 14 инверсный выход - свторым входом коммутатора 13 и первым входом коммутатора 14, выходыкоторых соединены соответственно свыходными шинами 15 и 16, а входыуправления - с прямым выходом триггера 5 знака, первый вход которогосоединен с выходом инвертора 9, авторой вход - с шиной 18 знака, причем выход счетного триггера 3 соединен со счетным входом счетчика 2,разрядные входы которого соединеныс общей шиной,5 10 15 20 25 30 35 Счетчики 1 и 2 могут быть выполнены на микросхемах К 155 НЕ 7, триггеры 3,4,5 - на микросхемах К 155 ТМ2, коммутаторы 13 и 14 - на микросхемах К 155 КП, элементы 7 и 8 совпадений - на микросхемах К 155 ЛИ 1,инвертор 9 - на микросхеме К 155 ЛН 1,элементы ИЛИ 10,11,12 - на микросхемах К 155 ЛЛ 1, а генератор 6 прямоугольных импульсов - на микросхемеК 155 ЛАЗ с кварцевой стабилизациейили с времязадающим конденсатором.,Устройство работает следующим образом,Предварительно производится сбросв ноль счетного триггера 4, счетчиков 1 и 2 и триггера 5 знака. Входнойсигнал в прямом (при положительномзнаке сигнала) или в обратном (приотрицательном знаке сигнала) коде записывается в счетчик 1, а код знакаэтого сигнала записывается в триггер5 знака,В зависимости от знака входногосигнала импульсы генератора 6 прямоугольных импульсов с частотой Й,проходят либо через элемент ИЛИ 10(знак положительный), либо через элемент ИЛИ 11 (знак отрицательный) ипоступают соответственно либо навход прямого счета, либо на вход обратного счета счетчика 1В зависимости от величины мантиссы входногосигнала на выходах переноса (либона прямом, либо на обратном) счетчика 1 через промежуток времени1с =: - (2 -)Эгде и - количество разрядов двоичного счетчика;И - мантисса входного числа,после начальной установки появляетсяотрицательный импульс,Представление отрицательного входного сигнала в дополнительном коде иподача импульсов генератора 6 прямоугольных импульсов в счетчик 1 повходу обратного счета делает независимой величину с от знака входногосигнала.Отрицательный импульс с выхода счетчика 1, пройдя через элементы 7, 12 и 8, поступает на вход счетного триггера 4 и переключает его. Прямоугольные импульсы с генератора 6 прямоугольных импульсов поступают также51015 2 2 ф на вход счетного триггера 3, который производит деление частоты й, на 2. Прямоугольные импульсы с частотой о- ф со счетного триггера 3 подаются 2на счетный вход счетчика 2, На выходе переноса счетчика 2 через проме 2"жуток времени с = - после началь 2ной установки появляется отрицательный импульс, который, пройдя через элемент 8 совпадений, поступает на вход счетного триггера 4 и возвращает его в исходное состояние. Этот импульс является также стробирующим для счетчиков 1 и 2 и (через инвертор 9) для триггера 5 знака, т,е, по его приходу происходит запись величины кода входного сигнала в счетчик 1 и кода знака в триггер 5 знака. Далее процесс повторяется.Таким образом, устройство входит в режим автоматического стробирования. При его работе с выходов счетного триггера 4 следует прямоугольные импульсы с периодом причем с прямого выхода - со скважинностью а с инверсного - со скважинностью1 1 И 1Для получения диапазона изменения скважностивыходного сигнала от О до 1 в устройстве применены коммутаторы 13 и 14. При положительном входном сигнале прямой выход счетного триггера подключен к выходной шине 15, а инверсный " к выходной шине 16 устройства.При изменении знака входного сигнала триггер 5 знака переключает коммутаторы 13 и 14, Это приводит к тому, что прямой выход счетного триггера 4 подключается к выходной шине 16, а инверсный выход счетного триггера 4 - к выходной шине 15. Это позволяет получить на выходе ШИМ два инверсных прямоугольных сигнала, скважность которых меняется от нуля до единицы (от единицы до нуля - для 20 25 30 35 40 45 50 55 инверсного сигнала) при изменении входного цифрового сигнала устройства от -Идо +И,Введение в цифровой ШИМ счетного триггера, элемента ИЛИ и коммутаторов позволяет работать с отрицательными входными сигналами, выраженными в дополнительном коде, что существенно расширяет его функциональные возможности, Кроме того, из схемы модулятора исключен ряд вспомогательных элементов, что увеличивает надежность работы ШИМ в широком динамическом диапазоне. Формула изобретения Цифровой широтно-импульсный модулятор, содержащий соединенные последовательно первые элемент ИЛИ и счетчик, второй счетчик, первый счетный триггер, триггер знака, первый вход которого соединен с шиной знака, генератор прямоугольных импульсов, первый и второй элементы совпадений и инвертор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй счетный триггер, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй коммутаторы, при этом выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом первого счетного триггера и первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и ин 3 версным выходами триггера знака, второй вход которого соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с входами записи информации обоих счетчиков и выходом второго счетчика, разрядные входы которого соединены с общей шиной, а счетный вход-с выходом первого счетного триггера, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого счетчика, выходы переноса которого соединены с входами первого элемента совпадений, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента совпадений, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, а выход - со счетным входом второго счетного триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первым и1352636 Составитель Е,БорзовТехред Л.Сердюкова Корректор В,Гирняк Редактор И.Рыбченко Тираж 900ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 5576/56 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 вторым входами первого коммутатораи вторым и первым входами второгокоммутатора, входы управления которых соединены с прямым выходом триггера знака, а выходы - с выходными шинами второй вход третьего элемен-та ИЛИ соединен с прямым выходомвторого счетного триггера,а разрядные5входы первого счетчика соединены сшинами входного сигнала.