Широтно-импульсный модулятор

 

Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения, формируемого различного рода датчиками в импульсы , длительность которых пропорциональна величине преобразуемого напряжения постоянного тока. Целью изобретения является расширение диапазона преобразования в области малых напряжений. Для достижения поставленной цели в устройство введены новые функционалbHbte связи, а разрядный ключ выполнен из соединенных последовательно компаратора 11, резистора 12 и диода 13. Устройство также содержит триггер 1, выходную шину 2, генератор 3 тактовых импульсов, компаратор 4, входную шину 5, токовый двухполюсник 6, разрядный ключ 7, конденсатор 8, диод 9, резистор 10. Диод 9 и резистор 10 введены для уменьшения влияния на точность преобразования остаточного напряжения триггера, 1, составляющего десятки милливольт. При этом начало проводимости кремниевого диода 9 устанавливают большим максимального остаточного напряжения триггера 1, что обеспечивает получение нулевого напряжения на неинвертирующем входе компаратора 11. 2 ил. в (/J С to со ю со

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Н 03 К 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3858343/24-21 (22) 23.01.85 (46) 23,02.87. Бюл. У 7 (72) В.И.Турченков (53) 621.376.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 752779, кл. Н 03 К 7/08, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 508900, кл. Н 03 Р 3/26, 30.03.76, (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫИ МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения, формируемого разлччного рода датчиками в импульсы, длительность которых пропорциональна величине преобразуемого напряжения постоянного тока. Целью изобретения является расширение диапазона преобразования в области ма„.,SU„„1292173 А 1 лых напряжений ° Для достижения поставленной цели в устройство введены новые функциональные связи, а разрядный ключ выполнен из соединенных последовательно компаратора 11, резистора 12 и диода 13. Устройство также содержит триггер 1, выходную шину 2, генератор 3 тактовых импульсов, компаратор 4, входную шину 5, токовый двухполюсник 6, разрядный ключ 7, конденсатор 8, диод 9, резистор 10.

Диод 9 и резистор 10 введены для уменьшения влияния на точность преобразования остаточного напряжения триггера, 1, составляющего десятки милливольт. При этом начало проводимости кремниевого диода 9 устанавливают большим максимального остаточного напряжения триггера 1, что обеспечивает получение нулевого напряжения на неинвертирующем входе компаратора ll. 2 ил.

1292173

Изобретение относится к устройствам автоматики и предназначено для преобразования постоянного напряжения, формируемого, например, различного рода датчиками в импуль- 5 сы, длительность которых пропорциональна величине преобразуемого напряжения постоянного тока.

Цель изобретения - расширение диапазона преобразования в области малых напряжений.

На фиг.l представлена принципиальная схема модулятора; на фиг,2 временные диаграммы, Модулятор содержит триггер 1, выход которого соединен с выходной шиной 2, первый вход — с выходом генератора 3 тактовых импульсов, а второй вход — с выходом первого компаратора 4, первый вход которого соединен с входной шиной 5, а второй вход — c первым выводом токового двухполюсника 6, с выходом разрядного ключа 7 и через конденсатор 8 — с

25 общей шиной, второй вывод токового двухполюсника 6 соединен через первый диод 9 с выходом триггера 1, а через первый резистор 10 — с общей шиной, причем разрядный ключ 7 выполнен из соединенных последователь30 но второго компаратора 11, второго резистора 12 и второго диода 13, второй вывод которого соединен с вторым входом первого компаратора 4 и первым входом второго компаратора

11, второй вход которого соединен с вторым выводом токового двухполюсника 6.

Модулятор работает следующим 40 образом, При отсутствии тактовых импульсов с генератора 3 триггер l установлен в положение, при котором на его выходе напряжение равно нулю, la вы- 45 ходах компараторов 4 и 11 низкий потенциал и конденсатор 8 разряжен.

При поступлении входного напряжения положительной полярности на ши,ну 5 на выходе компаратора 4 остает- 50 ся потенциал неизменным или, если компаратор 4 выполнен на операционном усилителе, то отрицательной по.лярности. В последнем случае между выходом компаратора 4 и входом триг- 55 гера 1 включается диод 14, который смещается в обратном направлении и на вход триггера 1 напряжение не подается.

При поступлении тактового импульса триггер 1 перебрасывается в поло жение, при котором на его выходе высокий потенциал Ц „„. Напряжение U ÄÄ подается на неинвентирующий вход компаратора 11, в связи с чем Hà его выходе формируется скачком высокий положительный потенциал, которым диод 13 запирается. Одновременно с этим напряжение U ÄÄ подается на вход токового дьухполюсника 6 и с его выхода начнет протекать ток, которым заряжается конденсатор 8. Когда напряжение на конденсаторе 8 превысит напряжение на неинвертирующем входе компаратора 4, последний сработает и на его выходе сформируется положительный потенциал, который воздействует на второй вход триггера I и переводит его в исходное состояние, при котором на его выходной шине потенциал становится равным нулю. После этого потенциал на инвертирующем входе компаратора 11 становится больше потенциала на его неинвертирующем входе, в связи с чем компаратор 11 срабатывает и на его выходе формируется отрицательный потенциал, от которого идет ток через резистор

12 и диод 13 на разряд конденсатора

8, Как только напряжение на конденсаторе 8 достигнет нулевого уровня, компаратор 11 возвращается в исходное состояние. Скорость разряда конденсатора может быть установлена практически любой эа счет соответствующего сопротивления резистора 12.

Чем больше величина напряжения Uä„ тем больше требуется времени на заряд конденсатора 8 до напряжения .срабатывания компаратора 4, т,е. тем больше длительность выходного импульса.

Если напряжение Б станет по

ВХ своей величине больше возможного значения напряжения на конденсаторе

8, то компаратор 4 сработать не может и триггер 1 будет все время оставаться в попожении, при котором на его выходе U „„ будет присутствовать непрерывно высокий потенциал, что соответствует величине выходного напряжения при скважности, равной

При входном напряжении U Ä, равном нулю, компаратор 4 срабатывает сразу же после переброса триггера 1 от импульса с генератора 3. Так как длительность импульса с генератора

1292173

3 может быть установлена на 4-5 порядков менее периода и еще более, то это соответствует скважности выходных импульсов, весьма близких к нулю.

Формула изобретения

Широтно-импульсный модулятор, содержащий триггер, выход которого

Составитель Е.Борзов

Редактор С.Пекарь Техред B.Кадар Корректор Н.Король .

Заказ 285/57 Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для уменьшения влияния на точность преобразования остаточного напряжения с триггера, например, равного напряжению коллектор— эмиттер насыщенного выходного транзистора триггера, что составляет десятки милливольт, введены диод 9 и резистор 10. При этом начало проводимости кремниевого диода 9 устанавливают большим максимального остаточного напряжения с триггера

1 иэ-за чего обеспечивается нулевое напряжение на неинвертирующем входе компаратора 11. соединен с выходной шиной устройства, первый вход — с выходом генератора тактовых импульсов, а второй вход — с выходом первого компаратоi

5 ра, первый вход которого соединен с входной шиной устройства, а второй вход — с первым выводом токового двухполюсника, с выходом разряд ного ключа и через конденсатор с общей шиной, о т л и ч а ю 1ц и и с я тем, что, с целью расширения диапазона преобразования в области малых напряжений, второй вывод токового двухпЬлюсника соединен через первый диод с выходом триггера, а через

15 первый резистор — с общей шиной, причем разрядный ключ выполнен иэ соединенных. последовательно второго компаратора, второго резистора и второго диода, второй вывод которого соединен с вторым входом первого компаратора и первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с вторым выводом токового двухполюсника.