Широтно-импульсный модулятор

(19) (1) 51)4 Н 03 К 7 О Е ИЗОБРЕТЕНИ О выхолив) иманГ : Р фиг;,ненные погдвуполярноилитель 9 пряжения.компаратор ратор 3, исния, гецераьсов, коммуВведениезаданной кой сущестн регулироых импульасть сного мод ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Электронная техника в автоматике./Под ред. Ю.И.Конева. Вып. 13, М., 1982, с. 158, рис.1.Авторское свидетельство СССР У 489213, кл. Н 03 К 7/08, 03.01.74. (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к импульс ной технике и может использоваться в ключевых усилителях низкой частоты импульсных источниках питания, мощных синусоидальных инверторах. Цель изобретения - повышение кратности ре гулирования длительностипульсов - достигается зания в модулятор усилителятеля 7, содержащего соедиледовательно усилитель 8го сигнала по модулю и уссо смещением выходного наМодулятор также содержит1, выходную шину 2, интегточник 4 опорного напряже тор 5 прямоугольных импул татор 6, входную шину 10. усилителя-Формирователя с передаточнои характерист венно увеличивает диапаз вания длительности выход сов и позволяет расширит применения широтно-импул лятора. 1 з.п. ф-лы, 2 илИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилителях низкой частоты импульсных источниках питаниямощных синусоидальных инверторах.Цель изобретения - повьппение кратности регулирования длительности выходных импульсов,На фиг.1 приведена Функциональная 10схема широтно-импульсного модулятора;на Фиг.2 - временпые диаграммы работы модулятора для двух значений входных напряжений и синусоидальной Формы опорного напряжения. 1 5Широтно-импульсный модулятор содержит компаратор 1, выходную шину 2,интегратор 3, источник 4 опорного на"пряжения, генератор 5 прямоугольныхимпульсов, коммутатор 6 усилительФормирователь 7, содержащий соединенные последовательно усилитель 8 двуполярного сигнала по модулю и усилитель 9 со смещением выходного напряжения, входную шину 10, при этом пос"ледовательно соединены входная шина10, усилитель-формирователь 7, комму 4татор 6, интегратор 3 и компаратор 1,выход которого соединен с выходнойшиной 2, а второй вход - с выходом 30источника 4 опорного напряжения, причем выход генератора 5 грямоугольныхимпульсов соединен с управляющим входом коммутатора, вход усилителя 8двуполярного сигнала по модулю - с 35вхоцом усилителя-Формирователя 7, выход которого соединен с выходом усилителя 9 со смещением выходного напряжения.Усилитель 8 двуполярного сигналапо модулю может быть выполнен в видесоединенных последовательно и выполненных на операционных усилителях однополярного выпрямителя и неинвертирующего сумматора, второй вход кото-рого объединен с входом однополярноговыпрямителя,Усилитель 9 со смещением выходногонапряжения может быть выполнен на дифФеренциальном операционном усилителе,включенном по схеме инвертора, к неинвертирующему входу которого подключено напряжение смещения выходного напряжения.Интегратор 3 в простейшем случаеможет быть выполнен в вире интегри".руюшей КС-цепочки,.а коммутатор 6 впростейшем случае может представлятьсобой транзистор, коллектор и эмиттер которого подключены к конденсатору интегрирующей цепи а база - к выходу генератора 5 прямоугольных импульсов. Соединенные последовательно усилители 8 и 9 могут иметь переда-. точную характеристику видатт 0 ьык,лакк "Целых. апцн,иЦВык выл малсЦВЕЛО11, при всех П13 уЦелых = Пвыын при всех1 Ц ах 111 елогде Беых, макс иЦ выч р - максимальное и минимальное значение выходного сигнала уси- лителя-Формирователямаксимальное значеИХание напряжения входного сигнала усилителя 8, после которого наступает ограничение его выходного сигнала на максимальномуровне.Источник 4 опорного напряжения Формирует выходной сигнал в соответствии с Функцией преобразования сигнала устройством, в составе которого используется данный широтно-импульсный модулятор, Например, при использовании его в инверторах для получения синусоидапьного напряжения источник 4 Формирует однополярный сигнал, полученный двухполунериодным выпрямлением синусоидвльного напряжения.Широтно-импульсный модулятор работает следующим образом.Входной сигнал по шине 10 поступает на вход усилителя-формирователя 7 а в нем - на вход усилителя 8.При значениях входного сигнала, меньших по модулю значения Б т.е, при 1 Бь 1Бр,1, с выхода усилителя обеспечено поступление сигнала, пропорционального входному, и усилитель 8 работает как обычный усилитель по модулю. Ограничение выходного сигнала наступает при значении входного сигнала, соответствующем) 0, Быходнои сигнал с выхода усилителя 8 поступает на вход усилителя 9, в котором обеспечивается смещение, вследствие чего его вы ходное напряжение максимально при нулевом входном, и минимально прц111 м -111Диапазон изменЕния выходного напряжения усилителя определяется соотношением П ы, ракс И Ьыг, щаДалее напряжение с выхода усилителя-Формирователя 7 поступает на передающий вход коммутатора 6, электронный ключ которого коммутируется счастотой работы генератора 5 импульсам, поступающими на управляющийвход коммутатора 6, С выхода последнего на интегратор 3 поступают импульсы с частотой работы генератора5 и с амплитудой, соответствующейнапряжению с выхода усилителя-Форьирователя 7. В паузах коммутатор 6эакорачивает вход интегратора 3 наобщую шину.Интегратор 3 преобразует прямоугольные импульсы в односторонние. пилообразные, которые поступают наодин из входов компаратора 1, надругой вход которого поступает модулирующий сигнал, представляющий собой, например, выпрямленное двухполу.периодное синусоидальное напряжение,при этом амплитуда этого напряжениядолжна быть не более минимальногозначения амплитуды пилообразного напряжения, что соответствует с учетомкоэффициентов передачи через элементы 6 и 3 значению напряжения на выходе усилителя-формирователя 7 Убц,цн,при этом частота генератора 5 на порядок больше частоты следования сигнала с источника 4,Вследствие этого после сравнениявходных сигналов и соответствующейкомпарации их в компараторе 1 с вы-ходной шины 2 могут быть сняты длядальнейшего использования прямоугольные импульсы, ширина которых промо.дулирована по форме выпрямпенной синусоиды, а среднее значение пропорсца,;ало Рен (: яаого цГни я.Введение новых средств - усилителя-Формирователя с заданной передаточцсй характеристикой, а также новыесвязи межд элементами позволяют существенно увеличить диапазоц регулировация длительности выходных импульсов, а сам модулятор можно использовать для регулирования напряжения на динамической нагрузке, например, в инверторах для регулирования в широком диапазоне амплитуды первой гармоники электродвигателя, что делает возможным использование модулятора в качестве регулятора, т.е. расширяет область применения предлагаемого модулятора,20 Формула изобретения1. йротно-импульсный модулятор,содержащий соединенные последователь но коммутатор, интегратор и компаратор, источник опорного напряжения игенератор прямоугольных импульсов,выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, о т л и "ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения кратности регулированиядлительности выходных импульсов, внего дополнительно введен усилительформирователь, вход которого соединен с входной шиной, а выход - свходом коммутатора, при этом выходисточника опорного напряжения соединен с вторым вхоцом компаратора,выход которого соединен с выходной ,10 шиной.2, Модулятор по и.1, о т л и -,ч а ю щ и й с я тем, что усилительФормирователь выполнен на соедицен ных последовательно усилителе двуполярного сигнала по модулю и усилителе со смещением выходного напряжения..Горная аказ 5463/54 пи с но роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Уйгород, ул. Проектная,Тираж 929 ВНИИПИ Государствеин по делам изобрете 13035, Москва, Ж, Рго комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4/