Умножающий широтно-импульсный модулятор
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1780090
Авторы: Давыдов, Кизилов, Смилянский, Сосин
Текст
%45политехнический и ститут .Г.Со.Смилянскии,етельство СССР 6 7/161, 1980. етельство СССР6 6 7/161, 1981,УЛЬоговой множеридных обретеГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Изобретение относится к анал вычислительной технике и может б пользовано в качестве блока пере ния, например, в аналоговых и гиб вычислительных машинах. Цель из ния - повышение точности, Схема устройства содержит источники 1 и 2 входных сигналов О и Оу, подключенные соответственно к первому и второму информационным входам устройства, суммирующий интегратор 3 на операционном усилителе, три компаратора 4, 5, б,два логическихэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 и 8. два логических инвертора (элементы НЕ ) 9 и 10 и два логических элемента И 11 и 12. В процессе работы устройства выходные информативные интервалы формируются на средних участках пилообразного напряжения и не захватывают участки смены направления интегрирования, где наиболее выражена нелинейность и наблюдается влияние фронтов компаратора 4, чем и достигается повышение точности работы устройства, 3 ил.:4 зо(э(.8(ение относится к аналоговой БЫБИСЛТЕЛЬ-Ой ТС)ЯИКЕ и МОЖЕТ ОЫтЬ ИСГПЬЗОБВ(со " (аЧ(СТБгО 1 ока (ПЕ8 МНСКЕНИЯ, НБПРИМВО. Б ВН- ОГОБЫХ И И(;РИДН:(Х Б Ь( Ч И С Л , ТЕ Л : 1-чс:(а; 1 Иа ХИзвестен ум 1 П;а ю(Д(1; Ии Г)0 1 но-и 1- гу)ьс;1 ь(й модулятор ) ШИЬ;) (.,ст(;,1 з(ий изь ОИ ОООО т)О" СБЛ 3(-) ПЕОБОГОас С . О)с С) О(,ас:)( Ег( )т-ВЗ ОРЭ К )Р,(ЮсУ Б., Оа) )От( - ТЕГРВТОРа, а К БтРОМУ ВХОД- ПЕРВЫЙ (с 1 Г)Пр(Р (ИосНый) Б,Од, 3 то)Ой ИнформацИГ с;",Й Бх)д ГОД(сг(1;)Ч 8 Н К БТОрОМ( ВХс Г(у С)(М- у(о ч лш зГ" )с тРГ Оа о Оа через блок ссв)НЕ)-Я ЗВКа. УГравлЯБМЬИ ВЬ)ХОДНЫ 1 си):.л(: )второго омпарагора, а вь ходной ,;)")От;4, -(сСдуИООББ -1 Н Ь(К( СИГ а 1 ПООИЗвс;1"Б)(а с(11 У )1 Х )Л я БляСс Тся НИЗКая.ОЙбр.", и.:" с(вязьО,"еэвый КО - 1) () ) ( 1 с ))Л ЮГ,",ЬГМ, В,(:.,"/ .;Мм) у,;-,Го ИН . 81 ра) О 1 сБЗ, Ой с с) Л;. , СС) " .Гяе ПР ГЬИ,-,К, )"",РОм ) (.,)У .) 18 м Б.Г(врБЫй,с)БСШТГ(НЬЙ рЕЗИСТОр ПОДКЛЮЧБН КГ Е,Н)ОХ.у Г)х(ЭД ,.1) О, . К.)(1 св ,БТОра, В Ор( И11).ос.К( - ГОР(Г:";.,: - ;З ВТОРОЙ МВСШтадНЬй РЕн;:. Бходо.) ) .;,),", Первые выводь)тр; ПЫОГС И сЕтве;.О( (Х;: С(.1 таг)НЬ)Х реЗИСТСОБ )ОсКЛ( 8;Ь ")(;, Ет" ( 8 НК ВЫХОДУ"/,1)1);(-(1(,..,:. )Б- ОВс,- Р ;)М) И .ссГп(1 ац(с.з)-)н(му Бхо лШ И, а Б Ооь:о БыБсс--синени )ОдсГО 8 с ", К ., РООМ)ВХГ) Л -сЕТС ЕГО КО(ИП - )Б ) Ос);1 )ТСООЙ Зх ЗдКОТОРОГО СОЕДИНЕН С. (Нос НУЛЕВОГО ПОТЕ:-,ЦИала К ВЫХОДВМ БО,.)О( О и ТРР ЬБГО КСМ 1 с)Бт ) Р Б П с) "1 КЛ С "Е 1"/1 Б НО)ОЧ с Ы(реаГИр)(ЮЩИЕ 1 сэ р НТ, (И )-ВХОДЫ тон( -ерного устройства, Бьхсд которого сл) жи.выходом УШИ)Л,Известный модуля оо более точен. чемописанное вьше техническое рев ание, Однако точность его остается низкой, поскольку длительность каждого из двух)ь(фоомзтиВных Выходных интерваловУ.К)Л зависит от моментов смены направпения интегрирования, где велика нелинейность пилообразного напряжения на выходе интегратора, которая приводит кдополнительным погрешностям, Кроме то 5 го, на точность умножения оказывают значительное влияние задсржки и фронты всехТтРВХ КОМПВРдтОРОВ СХСМЫ, КОТОРЫ 8 ПРИВОдят к появлению в выходном сигнале УШИ)Лряда составляющих, ОпредРляющих допол) ИТВЛ ЬН Ы 8 ПОГРЕШНОСТИ,Целью изобретения является повыш. -НИ 8 ТОЯНОСТИ,: ель достигается тем. что в УШИМ, содержащий последовательно соединенные1,) (УММИРУЮЩИЙ ИНТЕГРВТОР И ОХВЭЧВННЫЙ ПОложительнОЙ ОбратноЙ связью пРрвый компаоатор, ВыхОд кс ГОООГО подключен кПЕОсЮМУ ВХОДУ СУММИРУЮЩВГО ИНтЕГРатОРа,Б;орой Вход которогс является первым ин 20 формационным входом УШИМ, причем выхс)д с ум ми рующе го и нтеграто ра черезГ 8 рвыЙ масвтабный рРзистор подключен кпервому Входу втог)ОГО компазатора, Второйвход ко"орого через второй масштабнь й ре 25 зистор соединен с вторым информационным входом УШИ)Л, первые выводытретьег.) и четвертого масштабных резисторов подключены соответственно к выходу(с(О(цес ИН 1 ра 1 Ора И Б) ОроМЦ И3( ОрМВцсоННО 1 у Вхвду УШИМ, а БтврЫЕ ВЫБодь объединены и подкл,очены к первомувходу тре"ье) О компаратора, второ)л входкоторого соединен с шиной нулевого потен.,Исга, ОБЕДЕНЬ ПЕРВЫЙ И ВтОРОй ЭЛЕМЕНТЫ35 (ИСКЛОЧА(ОШИЕ И)И первый и второйзлсменты (-Е и первый и второй элементыИ, при этом выход первого компаратора,.одклочен к первым входам первого и втор(.го элементов ИСКГОЧД(ОШ(ЕЕ ИЛИ, вто 40 оь(е Входы которых соединены с выходамисоответственно третьего и второго ксмпарагоров, выходы первого и второо элементовИС(,.(.)ЧАЮЩЕЕ И.И соответс) Бе)Но через первый и второй элементы НЕ подключены к первым входам соответственнопеового и Второго элементов И, выходы ко)ОРЫХ ЯВЛЯЮТСЯ СООТВВТТББННО ПЕРБЬ 4 И,т(.рым Выходами УШИ(Л а вторые входыПЕРВОГО И ВтОрОГО ЭЛЕМЕНтОБ И ПОДКЛЮЧЕНЫ50 к Входам соответственно втооого и гервогоэлементов 1-Е,(риг. 2 показан фрагмент логической част;УИИ 1) при преобразовании произведения55 входных сигналов в цифровой код; на фиг, 3показаны временные диаграммы работыУШИ)Л для полсжительных входных сигналов,Схема УЕИЧ содержит источники ", и 2Входных сигналов(к и (у, подключе;ные10 40 45 50 2 =ТО20 202 О +ОРазность длительностей этих интервалов равна Г; - В щ 4 Та -- "2Ох Оо 2 2Длительность цикла преобразования определяется изменением напряжения ин. тегратора на 20: (от -Ок до +Ок со скоросгьюЧ 1 и от +Ох до "Ок со скоростью Ч 2), Она может быть определена заменой в выражениях т 1 и т 2 Оу на Ох и суммированием полученных интервалов20 к .20 ко. - о, о. оОк Оо2 2Оо - ОхОтносительная разность длительностей выходных импульсов равнаТ Оо ОкКак следуе; из описания работы УШИМ и временных диагоамм, выходные информативные интервалы формируются на средних участках пилообразного напряжения и не захватывают участки смены направления ин,:;.;гриров,.-.ния, где наиболее выражена нелинейность и наблюдается наибольшее влияние фронтов компаратора 4, что ловышаетточность работь, УШИМ, Наличиедвух,не четырех, как в устройствах-аналогах, информативных интервалов также способствует повышению точности его работы,Можно показать, что на точность предлагаемого УШИМ значительно меньшее влияние оказывают и задержки компарато" ров, чем в устройстве-прототипе. Так, если предположить, что задержки всех компара. торов при переключении в положительном и отрицательном направлениях равны. то задержки компараторов 5 и б вообще не влияют на точность преобразования, а задержки переключения компаратора 4 не вносят погрешности нелинейности, а вносят только небольшую мультипликативную погрешность.Бо многих применениях УШИМ осуществляется преобразование его выходного сигнала в цифровой код путем заполнения информативных временных интервалов импульсами от генератора опорной частоты (ГОЧ), Это может быть осуществлено и в схеме фиг, 1 путем подачи на третьи входы элементов И импульсов ГОЧ, Однако такое непосредственное преобразование часто приводит к значительным погрешностям изза перерезания счетных импульсов фронтами импульсов. определяющих информативные интервалы. С целью исключения этой погрешности осуществляется привязка информативных временных интервалов к импульсам опорной частоты. На фиг. 2 показан фрагмент схемы для осуществления этой привязки. В этой схеме выходы логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 и 8 подключены к О-входам двух О-триггеров 21 и 22, С-входы этих триггеров подключены к прямому выходу ГОЧ 23, Прямые выходы триггеров 21 и 22 соединены с первыми входами элементов И 11 и 12, а инверснье - с вторыми входами элементов И, но в обратном порядке, Третьи входы элементов И 11 и 12 обьединены и соедине 15 .ны с инверсным выходом ГОЧ. В этой схеме выходные информативные интервалы формируются не в момент изменения логического уровня на выходе элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 и 8, а в момент прихода фронта первого импульса ГОЧ после переключения указанных элементов. При этом информативный временной интервал всегда равен целому числу импульсов ГОЧ. Заполнение этих интервалов происходит импульсами ГОЧ, сдвинутыми на 1/2 их периода, При этом в схеме никогда не наблюдается "перерезание" импульса ГОЧ фронтами информативных интерввалов. что повышает точность работы схемы. а также устойчивость работы счетчиков импульсов, которые подсчитывают число заполняющих импульсов.Формула изобретения Умножающий широтно-импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные суммирующий интегратор и охваченный положительной обратной связью первый компаратор., выход которого подключен к первому входу суммирующего интегратора, второй вход которого является первым информационным входом устройства, выход суммирующего интегратора через первый масштабный резистор подключен к первому входу второго компаратора, второй вход которого через второй масштабный резистор соединен с вторым информационным входом устройства, первые выводы третьего и четвертого масштабных резисторов подключены соответственно к выходу суммирующего интегратора и второму икформационному входу устройства, а вторые выводы обьединены и подключены к первому входу третьего компаратора, второй вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элементы НЕ и первый и второй элементы И, выход первого компаратора подключен к первым входампервого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответственно третьего и второго компараторов, выходы первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответственно через первый и второй элементы НЕ подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами устройства, а вторые входы первого и второго 5 элементов И подключены к входам соответственно второго и первого элементов НЕ.1780090 Ц 7 ур Сост Техр витель Л,Хрольд М Моргентал оРРектоР Н.Слободяник еда ктор Заказ 4437 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
СмотретьЗаявка
4704231, 14.06.1989
ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. ЛЕНИНА
КИЗИЛОВ ВЛАДИМИР УЛЬЯНОВИЧ, СМИЛЯНСКИЙ ИГОРЬ ИСААКОВИЧ, СОСИН МИХАИЛ ГЕОРГИЕВИЧ, ДАВЫДОВ АНАТОЛИЙ СЕМЕНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06G 7/161
Метки: модулятор, умножающий, широтно-импульсный
Опубликовано: 07.12.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1780090-umnozhayushhijj-shirotno-impulsnyjj-modulyator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Умножающий широтно-импульсный модулятор</a>
Предыдущий патент: Цифровой фильтр
Следующий патент: Устройство для моделирования упруговязкой фрикционной пары
Случайный патент: Предельный акселерометр