Устройство для получения фазоимпульсного модулированного сигнала

патент н т фмс гтвскв,;т, ч, то Н" 1,Д Союз СоветскикСоциалистическихРеслублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 775835г К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Государственный комнтет оо делам нзобретеннй н открытнй(71) Заявитель Институт электродинамики АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСЧВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИ Я ФЛЗО-ИМПУЛЬСНО 1 ТЗ МОДУЛИ РОВАННОЙЗ СИ ГНАЛАИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано. для построения устройств фазового управления двухфазными асинхронными двигателями, широтно-импульсных и фаэо-импульсных мс дуляторов, устройств управления преобра 5 эователями электрической энергии и других систем электропитания при повышенных требованиях к быстродействию и линейности в широком диапазоне регулиро.- 10 вани я.Известны устройства для получения фазо-импульсных модулированных сигналов, педназначенные для применения в различных областях преобразовательной техники, использующих времязадающие устройства для задержки запуска формирователя импульсов (в качестве времязадаюших устройств используют управляемый разряд или разряд конденсатора), пересчетные схемы (использующие распределитель импульсов), которые формируют последовательность импульсов, фиксирующую определенные фаэовые сдвиттт, в зависимости 2от требуемого фазового сдвига выбирается один иэ импульсов последовательности и подается на формирующее устройство,Недостатками этих устройств является невысокое быстродействие н дискретное ре гул ироввние Д.Из известных устройств для получения фаэо-импульс ного модулированного сигнала наиболее близким по технической сущности является устройство для получения фаэо-импульсного модулированного сигнала, выполненное нв основе фазосдвигающего устройства 3, В данном устройстве для достижения беэынерциопности работы прямоугольное напряжение с выхода генератора инвертируют, а затем прямое и инверсное напряжение интегрируют. Полученные двв треугольных напряжения подают нв схемы сравнения, нв другие входы которых подано управляющее напряжение. С выхода схем сравнения широтно-импульсный сигнал поступает на дифференпируюшие цепочки, сигналы с выхода которых подаются нв двухвходовой триггер, на вы835 4исток подключен к общей точке питания отвзрационных усилителей.На фттг.1 представлена схема устройства для получения фазоимпульсного модулированного сигнала; на фиг.2 - этпоры 3 775ходе которого формируется ттрямоугольноенапряжение, сдвинутое по фазе на регулируемый угол относительно напрюкения генератора. Однако несмотря на хорошее быстродействие устройство имеет ряд недостатков, Для получения фазового сдвигаоравного О или 180, на входы схем срав-нения поступает управляющее напрюкениеравное амплитуде пилообразного напряжения, при этом напряжение па выходе схемсра 6 нения будет равняться какой-то постоянной величине, так как коэффициент заполнения импульсов на выходе схем сравнениябудет О или 1, а при этом пропадает сигнал ,на выходе дифференцирующего каскада. ,При этом на входе тригтера пропадают переюпочакацие импульсы, и поэтомуна выходе устройства пропадает информацияо величине фазового сдвига. Применяя это устройство, нельзя подучить большой диапазон регулирования фазовогосдвига, вклкая и крайние точки диапазона О и 180. К тому же при изменениичастоты генератора изменяется фазовыйсдвиг на выходе устройства при неизменной величине управляющего напряженияЦелью изобретения являетс.я упрощениесхемы, поддержание неизменной скважностипри изменении частоты и расширение диапазона регулирования,Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения фазо-импучьсного модулированного сигнала, содержащее генератор прямоугольного наи 35 ряжения, выполненный на онереционном усилителе с цепями положительной и отрицательной обратной свми, включающийрезистор и конденсатор, и компаратор с двумя входами, первый из которых связан с источником управляющего сигнала, снабжено делителем напряжения, включаю шим резистор и полевой транзистор, генератор прямоугольного напрюкения дополнительно снабжен Резистором, причем Ре 45 зистор отрицательной обратной связи подкшочен между общей точкой питания операционного усилителя и инвертирующим входом, конденсатор отрицательной обратной связи включен последовательно с дополНительным резистором между выходом генератора и инвертируюшим входом, инвертирующий вход подктаочен ко второму входу компаратора, резистор делителя напрюкения подыаочен между выходом генератора и входом компаратораисточник управляющего сигнала подключен к затвору полевого транзистора, сток которого свя- заН со вторым входом компаратора, . а напряжений, иллюстрирующие работу устройства.Устройство для получения фазо-импульсного моделированного сигнала содержит генератор, сос тоящий из операционного усилителя 3., резисторов 2-5 и конденсатора 6, делителя напряжения, содержащего полевой транзистор 7, резисторы 8-11, конденсаторы 12,13, двухвходовой компаратор 14,В момент равенства напрюкений на входах операционного усилителя 1 происходит переключение схемы, при этом конденсатор заряжается до, например,6. Вовремя разряда конденсатора на резисторе4 формируется линейно-падающее напряжение, которое подаетсч на неинвертирующий вход операционного усилителя 1. Наинвертирующем входе операционного усилителя 1 поддерживается постоянное наттряжение той же полярности, что и на выходе операционного усилителя 1. Величинапостоянного напряжения определяется соотношением сопротивлений резисторов 2,8,В момент равенства напряжений на инвер-тирующем и иеинвертирующем входах операционного усилителя происходит переключение схемы, во время которого ток через конденсатор 6 меняет направление на противоположное. Одновременно с этим на инвертирующем входе операционною усилителя меняется полярность постоянного напряжения на противоположную, троцесс формирования импульсов в следующем полупериоде повторяется. Прямоугольный импульс, сформированный генератором, через разделительный конденсатор 3.2 поступит на управляемый делитель напряжения, состоящий из резистора 8 и сопротивления перехода сток-исток полевого транзистора 7. Для .увеличения диапазона линейности изменения выходного напряжения делителя введена обратная связь, резисторы 9,10. При отсутствии управляющего напряжения на затворе транзистора 7, сопротивление с:ток - исток составляет несколько сотен Ом и на выходе делителя (при соответствующем выборе сопротивления резистора Б ) практическ и отсутствует напряжение. При увеличении управляющего напряжения сопротивление перехода сток-исток возрастает, т,е. практически, все напряжение, которое поступает на делитель, пере5 775 дается на его выход. С выхода делителя через разделительную цепочку 13,11 ре гулируемый сигнал подается на один из входов компаратора 14. На другой вход компаратора подается напряжение УХ (см.фиг.2) и резистора 4. В результате сравнения на выходе компаратора 14 формируется прямоугольное напряжение, сдвинутое по фазе на регулируемый угол по отношению к напряжению О Линейность регулировочной характе ристики величины фазового сдвигаот управляющего напряжения зависит от соотношения величин элементов 4, 5, 6,фазовый сдвиг остается постоянным при изменении частоты генератора потому, что величина линейно-падающего участка напряжения О определяется соотношеД.вием резисторов 2 и 3, и не зависит от частоты работы генератора, гоДиапазон регулирования расширяется за счет того, что сравнение линейно изменяющегося напряжения О происходит с прямоугольным напряжением О, амплитуду которого изменяют по эакоцу управляю-г 5 щего напряжения.Указанные преимушества поэвотлют значительно улучшить качественные характеристики различных устройств фазового управления,упростить их реализацию и расширить; 30 ообласть применения данных устройств в случае использования для их построения пред. - лагаемого устройства. формула изобретения Устройство для получения фазо-импульсного модулированного сигнала, содержащее 835 6генератор прямоугольного напряжения, выполненный на операционном усилителе с цепями положительной и отрицательной образной связи, включающей резистор и конденсатор,и компаратор с двумя входами, первый иэ которых связан с источником управляющего сигнала, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью упрощения схемыи расширения диапазона регулирования,оно снабжено делителем напряжения, включающим резистор и полевой транзистор,генератор прямоугольного напряжения дополнительно снабжен резистором, причемрезистор отрицательной обратной связиподключен между общей точкой питания операционного усилителя и инвертирующим входом, конденсатор отрицательной обратной связи включен последовательно с дополнительным резистором между выходомгенератора и инвертирующим входом, инвертируюший вход подключен ко второму входу компаратора, резистор делителя напряжения подключен между выходом генератора и вторым. входом компаратора, источник управляющего сигнала подключен к затвору полевого транзистора, сток которого связан со вторым входом компаратора, а исток подключен к общей точке питания операционных усилителей1 асточехики информации :;рииитые во внимание при экспертизе1. Лвторское свидетельство СССР Хд 455444, кл. Ц 02 М 1/08, 1968,2. Лвторское свидетельство СССР 1,. 498726, кл. Н 03 К 5/20, 1972.ЗЛы. . ЕЕе с гагс 5, 1973 оС 35 Ъ 6 рр 745-749Составитель В, Бунаков1 евятов Техред М. Рейвес Корректо актор Иа дциснос Заказ ССда 4 илиад ППП "Патент", г,Ужгород ктная,7779/67ВЯЖИ ПИ Государствпо дедам изобрете113035, Москва,Тираж 7нного омитей и открыти35, Раушска