Широтно-импульсный модулятор

и 657604 ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соаетсних Социалистических Респубпин) Приорите Гещдврстюаив вноо ссср аа делам азабратаияй н аткритай72) Авторы изобретени Ведерников и А. М. Шербаченко Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН ССС Заявитель, введены второи трипер,льсов и блок выбора режи. счетчика, содержащий 2.рой, третий и четвертьш дов первого счетчик формирователь импу мов работы первого триггер, первый, вто Изобретение относится к импульсной техникеи может быль использовано в измерительныхустройствах и в устройствах автоматическогорегулирования.Известны широтно-импульсные модуляторы,содержащие генератор тактовых импульсов, соединенный со входом двух нереверсивных счетчиков. блоки синхронизации, логические элементы И, подключенные входами к выходам иере.версивных счетчиков, а выходы элементов Иподключены к счетному триггеру. Модуляторне позволяет преобразовать разнополярный ко.довый входной сигнал в широпю-импульснуюфч ИЭти широтно-импульсные модуляторы доста.точно сложны и обладают ограниченной областью применения,Известен также широтно-импульсный модулятор, содержащий три счетчика импульсов, счетный триггер с элементами И, элементы И переписи кодов, причем выход первого счетчика импульсов подключен ко входу счетного триггераи к одному из входов элементов И, к другимвходам которых подключены выходы счетного триггера. Выходы элементов И подключены к элементам И переписи кодов и к счетным вхо. дам второго и третьего счетчиков импульсов 21.Недостатком такого широтно-импульсного модулятора является сложность и невозможность преобразования разнополярных кодовых сигналов.Целью изобретения является упрощение устройства и обеспечение возможности преобразования разнополярных кодовых сигналов.С этой целью в широтно. импульсный моду лятор, содержащий первый счегцик, выход ко. торого соедшен со счетным входом первого триггера и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, первую и вторую группы элементов И и второй счетчик, выходы разрядов которого соединены с первыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены со входами соответствующих разря657604 Выход счетчика импульсов 1 соединен со входами счетного триггера 3 и формирователя импульсов 8, выход которого соединен со входамиэлементов И 6, 7. Вход и инверсный выход счт ного триггера 3 соединены со входами элементаИ 5, выход которого соединен с входами записи информации в триггер знака 4 и в счетчикимпульсов 2, Счетчик импульсов 2 через элементИ 6 поразрядно соединен со входами разрядов 10 счетчика импульсов 1, а триггер знака 4 прямыми инверсным выходами через элементы 7 под-ключен к 5- и 3 -входам 2.триггера 10,Дополнительный вход счетчика импульсов 1 подключен к выходу элемента ИЛИ 15, входы ко торого соединены с выходом первого блокасовпадения 11, соединенного с выходами разрядов счетчика импульсов 2 и выходами блоковсовпадения 12 и 13. Входы блоков совпадения12 и 13 соединены с одноименными выходами 20 счетного триггера 3 и 2-триггера 10, 3-входкоторого соединен с прямым выходом счетноготриггера 3, а С-вход - с выходом блока совпадения 14. Входы блока совпадения 14 соединенысо счетным входом и выходами разрядов счетчи.25 ка импульсов 1 и выходом инвертора 16, подключенного к дополнительному входу счетчикаимпульсов 1.Устройство работает следующим образом.Предварительно триггеры 3 и 10 устанавлива- ЗО ются в состояние "0", на вход 19 триггера знакаи входы 20 разрядов счетчика импульсов, пода.ются соответственно коды знака и величиныуправляющего сигнала, а все разряды счетчикаимпульсов 1 устанавливаются в состояние "1".35 Состояниетриггера 3 Режим работы Содержимоеразрядов счетчикимпульсов 1(М ) Состояниетриггера 10 М 0 ИФО ИфО ЯО И=О Суммирование Суммирование Вычитание Вычитание Суммирование 1 О 1 0 Любое 1 0 0 1 Любое С приходом на вход 17 импульса входнойО частоты Г =2 То на входе счетчика импульсов 1 появляется импульс, поступающий на вход счетного триггера 3 и элемента И 5, Выходной сигнал элемента И 5 записывает в триггер знака 4 и счетчик импульсов 2 коды знака и величины управляющего сигнала, По заднему фронту выходного импульса счетчика 1, счетный триггер перебрасывается в состояние "1", а формирователь 8 формирует импульс, переписывающий элементы И, инвертор и элемент ИЛИ, выход которого соединен с дополнительным входом первого счетчика, первый вход соединен с вы. ходом первого элемента И, входы которого соединены с выходами второго счетчика, а втоФрой и третий входы соединены с выходами вто. рого и третьего элементов И, входы которых соединены с одноименными выходами первого триггера и Э-триггера, Э-вход которого соединен с неинверсным выходом первого,триггера, а С -вход соединен с выходом четвертого элемента И, входы которого соединены со счетными входом первого счетчика, выходами разрядов первого счетчика и выходом инвертора, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, счетные входы второго триггера и второго счетчика соединены с выходом элемента И, не- инверсный и инверсный выходы . второго триггера соединены с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых соединены соответственно с 5 - и Я -входами Д-триггера, а вторые входы элементов И первой и вто. рой группы соединены с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом первого счетчика.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого широтно-импульсного модулятора,Устройство содержит счетчики импульсов 1, 2, счетный триггер 3, триггер знака 4, элемент И 5, элементы И переписи кодов 6, 7, формиро-. ватель импульсов 8 и блок выбора режима работы первого счетчика импульсов 9. Блок выбора режима работы первого счетчика состоит ,из 2-триггера 10, блоков совпадения 11-14, элемента ИЛИ 15 и инвертора 16, Модулятор имеет вход 17, выход 18 и входы управления 19, 20. Режим работы счетчика импульсов 1 определяется в соответствии с таблицей. коды знака и величиньг управляющего сигнала из триггера знака 4 и счетчика импульсов 2 в Э-триггер 10 и счетчик импульсов 1.При этом значение управляющего сигнала М может быть равно нулю, положительным или отрицательным.Есци значение управляющего сигнала М равно нулю, то на выходе блока совпадения 11 образуется сигнал, который, пройдя через элемент ИЛИ 15, установит в счетчике импульсов 1 режим "суммирование". На выходе этого счетчи.ка импульсы будут появляться через время2 Т, а выходной сигнал модулятора будетпредставлять собой сигнал типа меандр с периодом Тгч, = 2 . т где П - количество 5п+1 .разрядов двоичного счетчика импульсов 1.Если значение управляющего сигнала Я неравно нулю, а знак его положителен, то сигналформирователя 8 установит Э.триггер в состояние -"1". При этом на выходе блока совпа. 1 Одения 12 образуется сигнал, который, как сле.дует из таблицы, пройдя через схему ИЛИ 15также устанавливает в счетчике импульсов 1режим "суммирование". На выходе счетчикаимпульсов 1 следующий импульс теперь появится через время Т. (2 - М ) То. Этот импульсиперебросит счетггый триггер 3 в состояние "0",запустит формирователь, импульсы которого,пройдя через схемы 7, 8, вновь установит Э.триггер в состояние "1", а в счетчик импульсовзапишет код числа М . Так как состояниятриггера 3 и 2-триггера 10 различньг. на выходе элемента ИЛИ 15 образуется сигнал, устанавливающий в счетчике импульсов 1 режим"вычитание". Когда код в этом счетчике станетравным "Г, на выходе блока совпадения 14при поступлении очередного счетного импульсана вход счетчика 1 образуется сипгал, который,пройдя на С-вход Р-триггера, установит егов состояние "0", Состояние триггеров 3 и 10вновь становится одинаковым. а сигнал на вы.ходе элемента ИЛИ 15 вновь соответствует ре.жиму "суммирование" счетчика импульсов 1.Установка режима "суммирование" в счетчике1 произойдет через временнои интервалТ =Й Т,35при этом в счетчике 1 будет записан код "0".Выходной сигнал счетчика 1, запускающий счетный триггер 3, появится через временной интервал Т = 2" то, Период выходного сигна 40ла модулятора равенТ,= ТТ 21 т =2 т,Таким образом, период выходного сигнала модулятора остается постоянным, а длительность им 45пульса на прямом выходе счетного триггерауменьшается на время, равное МТо, так какпоследний в течение временного интервалаТ 1=(2"-М)Т, будет находиться в состоянии"1" а в течение интервала времени Т+Т =(2" +И 1 Т -5 2 3в состоянии "0",Если значение управляющего сигнала М неравно нулю, а знак его отрицателен, то сигналформирователя импульсов 8 установит ) -триггер в состояние "0". На выходе элемента ИЛИ5515 образуется сигггал, соответствующий режиму"вычитание" счетчика импульсов 1. Через временной интервал Т.г=й Т, счетчик импульсовустановится в режим "суммирование", так как 3.триггер 10 устанавливается в состояние Г сигналом блока совпадения 14, поступившим на С -вход Р.триггера 10, Через временной интервал т = 2" Т на выходе счетчика им.2 опульсов появится сигнал, переписывающий коды знака И величины управляющего сигнала в З. триггер 10 и счетчик импульсов 1, устанавливающий счетный триггер 3 в состояние "0". В этом случае, поскольку состояния триггеров 3 и 10 одинаковы, на выходе блока совпадения 13 образуется сигнал, который пройдя через элемент ИЛИ 15, установит в счетчике импульсов 1 режим "суммирование", Импульсы на выходе этого счетчика появятся через временной интер вал Т =(2" - М Т . Период выходного сигнаЗла модулятора равент:т+т +т:2 "+,тм 1 2 эи, как в рассмотрешгых выше случаях, остаетсяпостоянным.Длительность импульса на прямом выходесчетного триггера 3 увеличивается на временнойинтервал М Т,.Таким образом в предлагаемом широтно.иьг. пульсном модуляторе изменение длительности импульса на прямом выходе счетного триггера 3 пропорционально значению управляющего сигнала.Формула изобретения111 ггротгго-ггмпуньсггьгй модулятор, содержащий первый счетчик, выход которого соединен со счетным входом первого триггера н первым входом элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, первую и вторую группы элементов И и второй счетчик, выходы разрядов которого соединены с первыми входами элементов И первой группы, выхо. ды которых соединены со вхадами соответствующих разрядов первого счетчика, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения и обеспечения возможности преобразования разнополярных кодовых сигналов, введены второй триггер, формирователь импульсов и блок выбора режимов работы первого счетчика, содержащий Р- триггер, первый, второгг, третий и четвертый элементы И, инвертор и элемент ИЛИ, выход которого соединен с дополнительным входом первого счетчика, первый вход соединен с зы. ходом первого элемента И, входы котороо соединены с выходами второго счетчика, .а вто.рой и третий входы соединены с выходами второго и третьего элементов И, входы кото.рых соединены с одноименными выходами пер.б 57604 Составитель Т, МооозоваРедактор И. Каменская Техред О,Андрейко Корректор И,Мус Тираж 1059 БИИИНИ Государственн по делам изобрете113035, Москва, Ж-З 5, Р Поьлисное Заказ 1822 57 го комитета СССР ий и открытий увсиаи наб., д, 4/5 ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 вого триггера и 2 -триггера, 2-вход которого соединен с неинверсным выходом первоготриггера, а С-вход соединен с выходом четвертого элемента И, входы которого соединены со счетным входом первого счетчика, выходами разрядов первого счетчика н выходоминвертора, вход которого соединен с выходомэлемента ИЛИ, счетные входы второго триггераи второго счетчика соединены с выходом элемента И, неинверсный и инверсный выходы вто.рого триггера соединены с первыми входамиэлементов И второй группы, выходы которых соединены соответственно с 5-и Я- входами 3.триггера, а вторые входы элементов И пер. вой и второй группы соединены с выходом формирователя импульсов, вход которого сое 5 динеи с выходом первого счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Я" 403044,16 кл. Н 03 К 7/08, 1971. 2, Авторское свидетельство СССР Р 415795, кл, Н 03 К 7/08, 1971,