Двухтактный широтно-импульсный модулятор

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11) 564717(45) Дата опублнкова Государстаенныи комитет Соаета Министроа СССР па делам изобретений и открытийо пи сан и я 15.0 Н, Ю. Ахатова, И. В, Старостенко, Си Б, К. Хайрулин ехов аобретен Заявите ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРИОДИЧЕСКИ ВРЕМЕНИВ ПОСТОЯННЫЙ ТОКИНТЕРВА Преобразователь может быть использован,например, дпя формирования тока управления в обмотках силовых датчиков аксеперометров и гироскопов пропорционатй;но заданному периодическому интервалувремени.Известен преобразователь периодических интервалов времени в постоянный ток,содержаший мостовую цепь, в ппечах которой имеются ключи; в одну диагональмоста включена нагрузка, в другую - источник питания, причем время включенного состояния двух противоположных плечмоста определяется преобразуемым интервалом 13Известен также преобразоватень периодических интервапов времени в постоянныйток, содержащий мостовую цепь, состоящуюиэ четырех ключей, управляющие входы которых подключены к выходу узла управления, например триггера, а в одну иэ диагоналей мостовой схемы включена нагрузка ) 2),Недостатком ипяется погрешност звестных устройств явь, связанная с нестабипьпостыл задержки переключения ключей вмостовой цепи, связанной с инерционностьюключей и вызыванной, например, изменениемтемпературы внешней среды и,другими.дестабипизируюшими,факторами,Цепь изобретения - повышение точностипреобразования, -достигается тем, что визвестный преобразователь периодическихвременных иитервапов в постоянный ток,О содержаший триггер и мостовую цепь, состояшую иэ четырех кпючей, управляющиевходы которых подключены к выходамтриггера, введены вторая мостовая цепь счетырьмя кпючамив одну нз диагоналей5 которой включена первая мостовая цепь,а в другую - источник питания, второйтриггер, выходы которого подключены куправпяюшим входам ключей второй мостомВой цепи, шесть элементов совпадения,О причем выходы первого и второго из нихподключены к первому входу первого триггера, выходы третьего и четвертого ко второму входу первого триггера, выходы пятого н шестого - соответственно к пер25 вому и второму входам второго триггс. ра, элемент задержки, включенныймежду первым входом преобразователяи первыми входами первого, четвертого,пятого и шестого эпементсв совладения,третий триггер, первый выход которого 5подключен к вторым входам первого, третьего и пято"о эпементов совпадения, а второйко вторым входам :. второго, четвертого ишестого элементов совпадения и делительчастоты, вкпю сенный между первым входом 10преобразователя и счетным входом третьего триггера, причем второй вход преобразоватепя соединен с первыми входами второго и третьего элементов совпадения.На фиг, 1 представлена функциональная 15электрическая схема преобразователя, нафиг. 2 - временные диаграммы, поясняющиеего работу.Выходы триггера 1 подкпючены к управпяющим входам ключей 2 - 5 первой мостовой цепи, в одну из диагоналей которойвкпючена нагрузка, Источник литания 6включен в одну из диагоналей второй мостовой цепи на ключах 7 - 10, в другуюдиагонапь которой вкпючена первая мостовая цепь, Управпяюшие входы ключей второй мостовой цепи подключены к выходамтриггера 11. К первому входу преобразователя подключены входы элемента задержки 12 и делителя частоты 13, к выходукоторого подключен счетный вход триггера14. К первому входу триггера 1 подключены выходы эпементов совпадения 15 и 16,ко второму его входу - выходы элементовсовпадения 17 и 18. Ко входам триггера3511 подключены выходы элементов совпадения 19 и 20. Первый выход триггера14 подкпючен ко вторым входам элементовсовпадения 15, 17, 19, а второй его выход 40ко вторым входам элементов совпадения16, 18, 20, Второй вход преобразователяподключен к первым входам элементов совпадения 16, 17,Устройство работает следующим обра 45зом. Входные импульсы, соответствующиеначалу преобразуемого интервала, поступают на первый вход Вх 1 " преобразоватепя (фиг. 2), а импульсы, соответствующие его концу, -. на второй вход "Вх 2Посне элемента задержки 12 (точка Ц"на фиг. 1 и 2) интервал между импульсамиравен. Йе. итепь частоты 13 депитчастоту вхо"ных импульсов (длячастногослучая, представпенного на фиг . 2) натри. Пусть триггер 14 находится в поло Южении, когда точка 6 : имеет попожитепьный потенциал. При этом подготовлены коткрытию элементы совпадения 15, 17, 19;.импупьсы, следующие по "Вх ", откры.вают эпемент совпадения 15 и ключи 2 и 5 (точки "д " и "к "), а импульсы п "Вхф открывают элемент совпадения 17 и ключи 4 и 3 (точки "еф и фо"), Таким образом, происходит высокочастотная коммутация тока в нагрузке с частотой входных импульсов: 1/Г, Депитепь частоа оты 13 делит частоту импульсов по фВх на И = 3 и, соответственно, с этой частоз" той перебрасывается триггер 14. В момент переброса триггера 14 закрываются эпементы совпадения 15, 17, 19 и открываются элементы совпадения 16, 18, 20. Следующий с задержкой наимпульс по фВх " поступает через элемент совпадения 18 на вход : " е " триггера 1, но так как триггер был уже раньше переброшен импульсом по "Вх " через элемент совпаденияг17, то триггер не изменяет своего состояния. Одновременно через эпемент совпадения 20 перебрасывается триггер 1 1 (с м, графики Ц,Ю на фиг. 2); при этом открываются кпючи 8,9 и закрываются ключи 7 и 10, Таким образом, происходит низкочастотная коммутация тока в нагрузке с частотой, равной частоте на выходе делителя 13, Высокочастотной коммутации в указанный момент нет (см. графики ж,Э и и, м на фиг. 2) .После переброса триггера 14 в течение времени ЗТо высокочастотное переключение ключей 3,4 выполняют импульсы по "Вх" ( через элемент совпадения 18), а кпючей 2,5 - импульсы по "Вх 2 ф (через элемент совпадения 16). В момент следующего перебросатриггера 14 вновь открываются элементы совпадения 15, 17, 19 и снова перебрасывается лищь триггер 11, При этом теперь кпючами 2 и 5 управляют импульсы по "Вх" через элемент совпадения 15, а ключами 3 и 4 - импульсы по фВх. ф через элемент совпадения 17 и т.д,Рассмотрим случай, когда возникает погрешность, закпючающаяся в задержке времени переброса ключей относительно импульсов запуска на д 1 . В те моменты, когда ключи 2 и 5 управляются импульсами по "Вх ", возникает ошибка (см, фиг.2,Н)Е 2 дсЯ ТЙ огде А 1 - погрешность выходного тока;Г - напряжение, источника 6;7 - сопротивление нагрузки.НВ момент управления импульсами поВх " соответственно2Е 2 дЬ=Н ОТаким образом, за периодп Ч ошибка переключения компенсируется.В описанном преобразоватепе периодически изменяется полярность напряжения питания первой мостовой цепи, что позвопяет взаимно скомпенсировать погрешности, вызванные нестабильностью задержки переключения за два попупериода низкочастотной коммутации, так что средняя погрешность за период низкочастотной коммута ции оказывается равной нулю, При этом перекпючение полярности питания первой мостовой цепи не вызывает изменения направления тока в нагрузке, так как одновременно изменяется фаза управления клю чами первой мостовой цепи. В результате ,повышается точность преобразования.фор мула изобретенияПреобразователь периодических интервалов времени в постоянный ток, содержащий триггер и мостовую цепь, состоящую из четырех ключей, управляющие входы которых подкпючены к выходам триггера, причем в одну из диагоналей мостовой цепи включена .нагрузка, о т и и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью повышения точнос- ти, в преобразователь введены вторая мостовая цепь с четырьмя ключами, в одну диагональ которой включена первая ,мостовая цепь, а в другую - источник питания, второй триггер, выходы которого подктпочеиы к управпяющим входам кпючейвторой мостовой цепи, шесть элементовсовпадения, причем выходы первого и второго из них подключены к первому входу первоготриггера,выходытретьегоичетвертого - ковторому входу первого триггера, выходыпятого и шестого - соответственно к первому и второму входам второго триггера,элемент задержки, вкпюченный между пер 0 вым входом преобразователя и первымивходами первого, четвертого, пятого и шестого элементов совпадения, третий триггер, первый выход которого подключен ковторым входам первого, третьего и пятого15 элементов совпадения, а второй - ко вторым входам второго, четвертого и шестогоэлементов совпадения, и делитель частоты,включенный между первым входом преобразоватепя и счетным входом третьего триг 29 гера, причем второй вход преобразователясоединен с первыми входами второго итретьего эпементов совпадения,Источники информации, принятые во25внимание при экспертизе:1. Конев Ю. И, Транзисторные импульсные устройства управления электродвигателями и эпектромагнитными механизмами,ф Энергия", 1964.302, Новицкий П. В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками, Энергия"стр. 280, рис. 10 - 40,5647 17 Составитель В. ДмитриевТехред А. Демьянова Корректор А, Власенко фе Тираж 1065 дарственного коми по делам иэобре Москва, Ж, фидиал ППП фПатентф, н г. Ужгород, ул. Проект 62/217ИИПИ Госу113035,Подписитета . Совета Минноний и открытийаушская наб., д. 4/5