Широтно-импульсный модулятор

<и657604

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетсних

Социалистических

Распублин (61) Дополнительное к авт. свил-ву- . (22) Заявлено 10.12.76 (21) 2431100/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 03 К 7/08

Гесрвретваиай хаищт ссср аа делам азабратаахй н аткритнй

:Опубликовано 15.04,79. Бюллетень №14

13ата опубликования описания19,04.79 (+) УЛК621.376 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. M. Ведерников и А. M. Шербаченко

Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения AH СССР (71) Заявитель (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быль использовано в измерительных устройствах и в устройствах автоматического регулирования.

Известны широтно-импульсные модуляторы, содержащие генератор тактовых импульсов, соединенный со входом двух нереверсивных счетчиков. блоки синхронизации, логические элементы И, подключенные входами к выходам нереверсивных счетчиков, а выходы элементов И подключены к счетному триггеру. Модулятор 10 не позволяет преобразовать разнополярный кодовый входной сигнал в широтно-импульсную ð (Ij.

Эти широтно-импульсные модуляторы достаточно 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 триггера и к одному из входов элементов И, к другим входам которых подключены выходы счетного триггера. BblxogbI элементов И подключены к элементам И переписи кодов и к счетным входам второго н третьего счетчиков импульсов j2j.

Недостатком такого широтно-импульсного модулятора является сложность н невозможность преобразования разнополярных кодовых сигналов.

Целью изобретения является упрощение устройства н обеспечение возможности преобразования разнополярных кодовых сигналов.

С этой целью в широтно-импульсный модулятор, содержащий первый счетчик, выход которого соед шен 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 разрядов первого счетчика, введены второй TpHrrep, >ормнрователь импульсов и блок выбора режимов работы первого счетчика, содержащий 3триггер, первый, второй, третий н четвертый

657604

Выход счетчика импульсов 1 соединен со входами счетного триггера 3 и формирователя импульсов 8, выход которого соединен со входами элементов И 6, 7. Вход и инверсный выход сч т5 ного триггера 3 соединены со входами элемента

И 5, выход которого соединен с входами записи информации в триггер знака 4 и в счетчик импульсов 2. Счетчик импульсов 2 через элемент

И 6 поразрядно соединен со входами разрядов

1о счетчика импульсов 1, а триггер знака 4 прямым и инверсным выходами через элементы 7 под- ключен к 5- и R -входам Q-триггера 10, Дополнительный вход счетчика импульсов 1 подключен к выходу элемента ИЛИ 15, входы которого соединены с выходом первого блока совпадения 11, соединенного с выходами разрядов счетчика импульсов 2 и выходами блоков совпадения 12 и 13. Входы блоков совпадения

12 и 13 соединены с одноименными выходами счетного триггера 3 и З-триггера 10, 3-вход которого соединен с прямым выходом счетного триггера 3, а С,-вход — с выходом блока совпадения 14. Входы блока совпадения 14 соединены со счетным входом и выходами разрядов счетчика импульсов 1 и выходом инвертора 16, подключенного к дополнительному входу счетчика импульсов 1.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно триггеры 3 и 10 устанавливаЗО ются в состояние "О", на вход 19 триггера знака и входы 20 разрядов счетчика импульсов, подаются соответственно коды знака и величины управляющего сигнала, а все разряды счетчика импульсов 1 устанавливаются в состояние "1".

Состояние триггера 3

Режим работы

Содержимое разрядов счетчик импульсов 1(М ) Состояние триггера 10

8 f0 г1Ф 0

N)0

H)0

И=О

Суммирование

Суммирование

Вычитание

Вычитание

Суммирование

0

0

Любое

О

О

Любое

С приходом на вход 17 импульса входной

>0 частоты F =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 выходом первого элемента И, входы которого соединены с выходами второго счетчика, а вто.

Ф рой и третий входы соединены с выходами второго и третьего элементов И, входы которых соединены с одноименными выходами первого триггера и D-триггера, 33-вход которого соединен с неинверсным выходом первого,триггера, а C -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

HJIH, счетные входы второго триггера и второго счетчика соединены с выходом элемента И, неинверсный и инверсный выходы . второго триггера соединены с первыми входами элементов

И второй группы, выходы которых соединены соответственно с 5 - и Q, -входами Д -триггера, а вторые входы элементов И первой и второй 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, формирователь импульсов 8 и блок выбора режима работы первого счетчика импульсов 9. Блок выбора режима работы первого счетчика состоит ,из 13-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.

Если 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 ре657604

55 жим "суммирование". На выходе этого счетчика импульсы будут появляться через время

2 Т,, а выходной сигнал модулятора будет представлять собой сигнал типа меандр с периодом Т1ч = 2 то, где П вЂ” количество 5 п+1 разрядов двоичного счетчика импульсов 1.

Если значение управляющего сигнала Я не равно нулю, а знак его положителен, то сигнал формирователя 8 установит D-триггер в состояние -"1". При этом на выходе блока совпадения 12 образуется сигнал, который, как следует из таблицы, пройдя через схему ИЛИ 15 также устанавливает в счетчике импульсов 1 режим "суммирование". На выходе счетчика импульсов 1 следующий импульс теперь появится через время Т„=. (2 — 1Ч ) То. Этот импульс и перебросит счетный триггер 3 в состояние "0", запустит формирователь, импульсы которого, пройдя через схемы 7, 8, вновь установит Этриггер в состояние "1", а в счетчик импульсов запишет код числа М . Так как состояния триггера 3 и 2-триггера 10 различнь на выходе элемента ИЛИ 15 образуется сигнал, устанавливающий в счетчике импульсов 1 режим

"вычитание". Когда код в этом счетчике станет с равным "Г, на выходе блока совпадения 14 при поступлении очередного счетного импульса на вход счетчика 1 образуется сигнал, который, пройдя на С-вход D-триггера, установит его в состояние "0", Состояние триггеров 3 и 10 вновь становится одинаковым. а сигнал на выходе элемента ИЛИ 15 вновь соответствует режиму "суммирование" счетчика импульсов 1.

Установка режима "суммирование" в счетчике

1 произойдет через временнои интервалТ =Й.Т„, 35 при этом в счетчике 1 будет записан код "0".

Выходной сигнал счетчика 1, запускающий счетный триггер 3, появится через временной интервал Т = 2"- Го ° Период выходного сигна 5

40 ла модулятора равен

Т Т Т тт

Таким образом, период выходного сигнала модулятора остается постоянным, а длительность им45 пульса на прямом выходе счетного триггера уменьшается на время, равное МТо, так как последний в течение временного интервала

T =(2"-М)Т, будет находиться в состоянии

"1" а в течение интервала времени Т+Т =(2n N)To I 2 3 в состоянии "0", Если значение управляющего сигнала М не равно нулю, а знак его отрицателен, ro сигнал формирователя импульсов 8 установит ) -триггер в состояние "0". На выходе элемента ИЛИ

15 образуется сигнал, соответствующий режиму

"вычитание" счетчика импульсов 1. Через временной интервал T<=8 Т, счетчик импульсов установится в режим "суммирование", так как

Q -триггер 10 устанавливается в состояние Г сигналом блока совпадения 14, поступившим на С -вход D-триггера 10. Через временной интервал Т = 2" Т на выходе счетчика имо пульсов появится сигнал, переписывающий коды знака И величины управляющего сигнала в 23триггер 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 = (Z — N3 Т . Период выходного сигнао. ла модулятора равен т =т+т +т„=2"+,т„ м 1 2 э и, как н рассмотраш1ых выше случаях, остается постоянным.

Длительность импульса на прямом выходе счетного триггера 3 увеличивается на временной интервал N. To.

Таким образом н предлагаемом широтно-импульсном модуляторе изменение длительности импульса на прямом выходе счетного триггера

3 пропорционально значению управляющего сигнала.

Формула изобретения

111иротно-импульсный 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, выходы которых соединены со вхадами соответствующих разрядов первого счетчика, о т л и ч а юшийся 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 Dтриггер, первый, второй, третий и четвертый элементы И, инвертор и элемент ИЛИ, выход которого соединен с дополнительным входом первого счетчика, первый вход соединен с выходом первого элемента И, входы которо1о соединены с выходами второго счетчика, .а второй и третий входы соединены с выходами второго и третьего элементов И, входы к6торых соединены с одноименными выходами перб57604

Составитель T. Мооозова

Техред О.Андрейко Корректор И,Муска

Редактор Н. Каменская

Тираж 1059 Пот,лисное

БПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау лсиаи наб., д. 4/5

Заказ 1822(57 "а"

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вого триггера и 3 -триггера, 3-вход которого соединен с неинверсным выходом первого триггера, а С-вход соединен с выходом четвертого элемента И, входы которого соединены со счетным входом первого счетчика, выходами разрядов первого счетчика н выходом инвертора, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, счетные входы второго триггера и второго счетчика соединены с выходом элемента И, неинверсный и инверсный выходы второго триггера соединены с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых соединены соответственно с Я-и Я- входами

3-триггера, а вторые входы элементов И первой и второй группы соединены с выходом формирователя импульсов, вход которого сое5 динен с выходом первого счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N" 403044, 10 кл. Н 03 К 7/08, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР Р 415795, кл, Н 03 К 7/08, 1971.