Способ формирования ряда широтно-модулированных импульсных сигналов, равномерно сдвинутых по фазе, и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН1311009 7/08 51)4 Н САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У ь ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТ(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РЯДА ШИРОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, РАВНОМЕРНО СДВИНУТЫХ ПО ФАЗЕ,И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение динамического и частотногодиапазонов модуляции. Способ формирования ряда широтно-модулированныхимпульсных сигналов (ШМИС) равномерно сдвинутых по фазе, реализован вустройстве. Для достижения цели вустройство введены дискриминатор 4перемодуляции, сумматор 6, дешифратор 7 и узел 5 выделения зон модуляции. Способ включает сравнение входного сигнала с опорным напряжением(Н), формирование опорного Н многократным последовательным добавлениемк пилообразному Н постоянного Н, равного по величине размаху пилообразного Н, всякий раз при превышениивходным сигналом верхнего граничногозначения опорного Н, а при снижениивеличины входного сигнала ниже нижнего граничного значения измененияопорного Н его последовательно уменшают на величину постоянного Н, равную размаху пилообразного Н, формирование по результату сравнения входного и опорного Н между его различнымизначениями ШМИС и формирование выходных импульсных Н, причем их передние фронты формируют последовательнопо передним фронтам импульсов ШМИС,а задние фронты - последовательно через и импульсов ШМИС по их заднимфронтам, где и определяют как отношение размаха опорного Н к размаху пилообразного Н. 2 с.п, ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано н устройствах автоматики и ключевых усилителях низкой частоть,Целью изобретения является расширение динамического и частотцсго диапазонов лодуляции путем Формирования М равномерно сдвинутых по фазе выходных импульсных сигналов при использовании опорного сигнала, размах которого увеличивается пропорциоцаль. но увеличению входного сигнала.Способ Формирования ряда широткомодулированных импульсных сигналов, равномерна сдвинутых по Фазе, нкгючает сравнение входного сигнала г.опорным напряжением, формирование опорного напряжения многократным псследовательным добавлением к пилооб-. разному напряжению постоянного напряжения, равного по величине размаху пилообразного напряжения, всякий раз при превышении входным сигналамверхнего граничного значения опорного напряжения, а при снижении величи - ны вхадкого сигнала юе нижнего граничного значения изменения опорногонапряжения его послецовательно умен, - шают на величину постоянного капряжения, равную размаху пилообразного напряжения, Формирование по результату сравнения входного и опорных нагряжений, между ега граничными зачениям,. широтно-модулированного импульсногс сигнапа и формирование выходных импульсных напряжений, причем их передние фронты Формируют последовательно по передним Фроктам импульсов 11 ратно-модулированного сигнала, а задние фронты - последовательно через и импульсов широтно-одупироваага сигнала по их задним франтам, где и определяют как отношение размаха опорного напряжения к размаху пилообразного,На Фиг. показана блок-схема устройства для Формирования ряда широтно-модулированных импульсньгх сигна.- лов, ранномерно сдвинутых г;о Фазе.;: на Фиг.2 - временные диаграммь его работы на Фиг,З - примеры ныпо. в .н: - ния отдельных узлов устройства,.Устройство для формирования ряда широтно-модулированных импульс 1.,х сигналов содержит генератор 1 так .оных импульсов, генератор 2 пилооб-. разных напряжений, кампаратор 3,. дискриминатор 4 перемодуляции узел 5ма цуля циг Геератар 1 тактовых импульсов предназначен для Формирования импульсной последовательности типа меандр, которая преобразуется генератопам 2 :илообразкого напряжения в ;инейка зецяющьйся симметричный сигнал 0,1 Генератор 2 пилообразного напряжения может быть выполнен на операциокном усилителе, охваченном ем;остной обратной связью (фиг.З)Компаратар 3 служит для формироваия сигнала с Ш:"й (Фиг. 2.2) по ре: - уьтату сргвеьис входного сигнала С с опарць м напряжением 11 (фиг. 2. 17, .остугаюшим ка его вход через суммацар б.Диск 1 эимкатар л перемадуляции слу яиг для Фарм:ровакия первого Ч 1 и второго ,1(фиг.2,3, 2,4) сигналов, харьктергз ующх перемадуляцию сигнал с Шй, При перемодуляции сигнала с ПЫ максимагьой величине пилообразного напряжения соответствует импульс ца нь:хадс компаратора. что прлпервого импульсного сигнала (фиг,2.3), характеризуюцего необходиьость увеличения опорногоо напряжения . Если микимальному цач енин Изме;ения опорного напряженует пауза на выходе пия соотнетсг компарагаоа 3 тора - формир с.гкал (фгг 2 ца выходе дискриминауется второй импульсный .4), что характеризует 1 еабхопимость умеццекия опорного на: эяжеция. Дисрмиатор 4 перемодулявыделения зоц модуляци, сумматор 6,цешифратор 7 и кольцевой регистор 8сдвига, ри этом выход генераторагактовых имгульсон соединен с входомгенератора 2 пилообразного напряжениягервым входом дискриминатора 4 перемодуляции, второй вход которогосседицен с вьходом компаратора З,вхо,.ом кольцевого регистра 8 сдвига и ",О первым входом дешифратора 7, вторыевходы которого соединены с выходамиксльцевого регистра 8 сдвига, выходы -г выходными шинами устройства, атретьи входы - с выходами узла 5 высделения зон модуляции и входами сум.атара б,. последнж вход которогосоединен с выходом генератора 2 пилообразкагс цанряжеция, а выход - спервым входам компаратооа 3,. второй 20 ход котсроо соединен с входной шиай, а вьходы д.скримиьатора 4 соеицень с зходами узла 5 выделения зон3 1311 О ции может быть выполнен (фиг.З) на элементе задержки на интервал С Т ( 001 Т) и логических элементах.Устройство выделения зон модуляции предназначено для последователь 5 ного формирования на Ивыходе единичных потенциалов (фиг.2.5-2.7)при увеличении опорного напряжения (формирование первого импульсного сигнала фиг.2.3 дискриминатором 4) При 10 уменьшении опорного напряжения (формирование импульсного сигналафиг.2.4) выходные шины узла 5 выделения эон модуляции последовательно обнуляются (фиг.2.5-2.7) Эти напря жения поступают на входы сумматора 6, выходное пилообразное напряжение которого изменяется от Чд(п) доУзел 5 выделения зон модуляции может быть выполнен (фиг.З) на Б 5-триггере, (М) 0-триггерах и логических элементах.Кольцевой регистр 8 сдвига (фиг,З, служит для поочередного выделения И 25 периодов (фиг,2,8-2.11) сигнала с ШИМ (фиг. 2,2), Выходные сигналы регистра 8, поступая на вторые входы управления дешифратора 7,обеспечивают поочередное формирование передних фронтов его вы- ЗО ходных напряжений (фиг.2.12-2.15) по переднему фронту сигнала с ШИМ(фиг.2.2).Выходные напряжения узла 5, поступая на вторые входы управления дешифратора 7, изменяют длительность его выходных импульсов (фиг.2.12-2.15) причем формирование переднего фронта выходных импульсов происходит через и импульсов сигнала с ШИМ по их заднему фронту. Возможная реализация дешифратора 7 приведена на фиг.З.Устройство работает следующим образом. 45Входной сигнал Пб поступает на вход компаратора 3 (фиг.2.1), где сравнивается с пилообразным напряжением П (с), граничные значения изменения которого устанавливаются от Чя(п) до Чп и, где п=1,2,3При выходе Бб за установленные границы дискриминатор 4 формирует первый (фиг.2.3) либо второй(фиг.2.4) импульсные сигналы, которые приводят 55 соответственно к переключению узла 5 выделения зоны модуляции, выходные напряжения которого (фиг.2,5-2.6) вызывают увеличение либо уменьшение 09 4граничных значений изменения опорного напряжения.Таким образом в предпагаемом устройстве для любого уровня входного сигнала обеспечивается выбор зоны модуляции, для которой выполняется условие (и)уп ( Пбх( п. и.Для установленной зоны модуляции выходные напряжения узла 5 выделения эоны модуляции, поступая на третьи входы дешифратора 7, обеспечивают формирование длительности выходных импульсов в соответствии с выражением 7 д -- Т(п)+"При этом передний фронт выходных импульсов (фиг.2.12- 2.15) формируется поочередно, что обеспечивается выходными напряжениями кольцевого регистра 8 сдвига, поступающими на вторые входы дешифратора 7.Следовательно, в устройстве обеспечивается линейность модуляционной характеристики, т.е. для каждого иэ каналов выполняется выражение 7/ИТ= =Б/И. Это позволяет использовать предлагаемое устройство в многоканальных усилителях класса Д. Поскольку передние фронты выходных импульсных напряжений формируются последовательно, в устройстве обеспечивается их равномерный фазовый сдвиг, чем достигается повышение суммарной частоты переключений в 11 раз, в результате чего увеличивается частотный диапазон устройства (фиг.2.16)Так как в устройстве используется сравнение только с одним пилообразным напряжением, искажение выходного сигнала вследствие неидентичности каналов отсутствует. Это позволяет использовать предлагаемое устройство для уменьшения искажений выходного сигнала в многоканальных усилителях класса Д, а изменение величин опорно.го напряжения вместе с ростом входного сигнала позволяет расширить динамический диапазон преобразуемого сигнала.формула изобретения1. Способ формирования ряда широтно-модулированных импульсных сигналов, равномерно сдвинутых по фазе, включающий формирование опорного напряжения, сравнение входного сигнала с опорньм напряжением, формирование по результату сравнения широтно-модулированного импульсного сигнала, формирование М выходных импульсных на пряжений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения динамического и частотного диапазонов модуляции, дополнительно сравнивают входной сигнал с граничными значениями изменений опорного наи.ряжения,которое формируют многократным последовательным добавлением к пилообразному напряжению постоянного напряжения, равного по величине размаху пилообразного напряжения, всякий раз при превышении входным сигналом верхнего граничного значения опорного напряжения, а при снижении величины входного сигнала ниже нижнего граничногозначения изменения опорного напряжения его последовательно уменьшают на величину постоянногс напряжения,равную размаху пилообразного напряжения, при этом передние фронты выходных импульсных напряжений формируют последовательно по передним фронтам импульсов широтно-модулированного сигнала а задние фронты выходных импульсных напряжений формируют госледовательно через и импульсов широтно- модулированного сигнала по их задним фронтам, где п определяют как отношение размаха опорного напряжения к размаху пилообразного.2, Устройство для формирования ряда широтно-модулированных импульсных 6сигналов, равномерно сдвинутых по фа.зе, содержащее генератор тактовыхимпульсов, копьцевой регистр сдвига,генератор пилообразного напряженияи компаратор, первый вход которогосоединен с входной шиной, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения динамического и частотного диапазонов модуляции, в него до полнительно введены дискриминаторперемодуляции, сумматор, дешифратори узел выделения зон модуляции,причем выход генератора тактовых импульсов подключен к входу генератора 15 пилообразного напряжения и первомувходу цискриминатора перемодуляции,второй вход которого соединен с выходом компаратора, входом кольцевогорегистра сдвига и первым входом де шифратора, выходы которого соединеныс выхоцными шинами устройства, вторые входы - с выходами кольцевого регистра сдвига, а третьи входы - свыходами узла выделения зон модуляции и входами сумматора, последнийвход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, авыход - с вторым входом компаратора,при этом выходы дискриминатора З 0 перемодуляции соединены с входами узла выделения зон модуляции.1311009 еда Подпис аказ та СССРтий Производственно-полиграфическое предприятиег,Ужгород,уп,Проектная,2/55 ВКИИПИ по 11.103иставитель Е.1:орзовехред М.Ходанич Корректор А,Обручар Тираж 902сударстн енно го когтите ам изобретений и откр оскза р Ж Зо) "1;.цс к я