CS215595B1 - Zapojení převodníku šířkově modulovaného signálu na stejnosměrné napětí - Google Patents

Abstract

Podstata vynálezu spočívá v tom, že první vstup prvního hradla s otevřeným kolektorem je spojen s prvním výstupem diferenčního členu, jehož druhý výstup je spojen s prvním vstuppeo druhého hradla s otevřeným kolektorem. Druhé výstupy prvního a druhého hradla s otevřeným kolektorem jsou spojeny. Výstup prvního hradle s otevřeným kolektorem a výstup druhého hradle s otevřeným kolektorem jsou spojeny přes své kolektorové odpory jednak se zdrojem napětí a jednak přes dvojici svých v sérii řazených vazebních odporů na invertující resp. neinvertující vstup operačního zesilovače. Invertující vstup operačního zesilovače je propojen přes paralelně zařazený zpětnovazební odpor a zpětnovazební kondenzátor na výstup operačního zesilovače a neinvertující vstup operačního zesilovače je propojen přes paralelně řazený zemnící odpor 8 zemnící kondenzátor na svorku s nulovým potenciálem.

Description

Vynález se týká zapojení převodníku šířkově modulovaného signálu na stejnosměrné nepěti.

Převodníky šířkově modulovaného signálu ne stejnosměrné napětí sa užívsjí čssto v systémech polohového řízení servomechsnismů. Šířkově modulovaný signál je například výstupním signálem polohového diferenčního členu, ve kterém se porovnávají skutečná a žádaná poloha výstupního členu polohového servomechanismu, přičemž nositelem informace u obou těchto střídavých signálů je fázový posuv. Často je požadováno, aby při rovnosti skutečné a žádané hodnoty fyzikální veličiny transformované na fázový posuv střídavého signálu byla nulová šířka impulsů ne výstupu diferenčního členu a zneménku rozdílu skutečné a žádané polohy odpovídala polarita napětí na výstupu převodníku.

Obvody diferenčních členů jsou obvykle provedeny tek, že jednomu zneménku rozdílu fází porovnávaných střídavých signálů přísluší jeden výstup diferenčního členu, opačnému zneménku rozdílu fází druhý výstup diferenčního členu, přičemž šířkově modulované impulsy ne obou výstupech mají jednu polaritu. Převod těchto signálů ne impulsy obojí polarity je řešen nejčastěji použitím tranzistorů opačné vodivosti, které jsou připojeny ne zdroje napětí o kladné a záporné polaritě. Převod těchto impulsů ne stejnosměrné napětí se dosahuje aktivními nebo pasivními filtry.

Nevýhodou tohoto řešeni je, že vlivem omezených dynamických vlastností transistorů je obtížné docílit linearitu statické charakteristiky převodníku pro malé šířky impulsů, navíc strmost této statické charakteristiky pro každé znaménko rozdílu fází je vždy závislá na přesné hodnotě napětí kladné a záporné polarity napájející transistory zařazené na výstupu diferenčního členu. Výstupní impedance obvodu s transistory je relativně vysoká, což mnohdy přináší obtíže při realizaci následného filtračního členu.

Mnohé z těchto nevýhod odstraňuje zapojení převodníku šířkově modulovaného signálu ne stejnosměrné napětí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že první vstup prvního hradla s otevřeným kolektorem je připojen na první výstup diferenčního členu, první vstup druhého hradla s otevřeným kolektorem je připojen na druhý výstup diferenčního členu, přičemž druhý vstup prvního hredla s otevřeným kolektorem 8 druhý vstup druhého hradla s otevřeným kolektorem jsou spojeny. Výstup prvního hradla 8 otevřeným kolektorem je jednak propojen přes kolektorový odpor prvního hradla se zdrojem napětí a jednak je přes dvojici v sérii řazených vazebních odporů prvního hradla propojen s invertujicim vstupem operačního zesilovače. Mezi společný bod vazebních odporů prvního hradle a svorku s nulových potenciálem je připojen filtrační kondenzátor invertujícího vstupu. Výstup druhého hradle s otevřeným kolektorem je jednak propojen přes kolektorový odpor druhého hradle se zdrojem napětí a jednak je přes dvojici v sérii řazených vazebních odporů druhého hradla propojen a neinvertujícím vstupem operačního zesilovače, přičemž mezi společný bod vazebních odporů druhého hradle a svorku s nulovým potenciálem je připojen filtrační kondenzátor neinvertujícího vstupu. Invertující vstup operačního zesilovače je propojen přes paralelně zařazený zpětnovazební odpor e zpětnovazební kondenzátor na výstup operačního zesilovače a neinvertující vstup operačního zesilovače je propojen přes paralelně řazený zemnící odpor a zemnící kondenzátor ne svorku s nulovým potenciálem.

Výhod8 zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že Šířkově modulovaný signál se vyskytuje pouze v logických obvodech, jejichž dynamické vlastnosti zaručují, Se při zpracování impulsů nedojde k jejich zkreslení. Kolísání napájecího napětí zdroje napětí i napájecího napětí operačního zesilovače nemá vliv na linearitu převodu šířky impulsu na stejnosměrné napětí. Převodník má melou výstupní impendanci, což zjednodušuje napojení dalších obvodů na jeho výstup.

Přehled zapojení podle vynálezu je znázorněn na výkresu, který představuje blokové schéma zapojení.

První vstup prvního hradla 1 s otevřeným kolektorem je propojen na první výstup šířkově modulovaných impulsů diferenčního členu 16 přiřazený jednomu, např. kladnému znaménku rozdílu fází porovnávaných signálů.

První vstup druhého hradla 2 s otevřeným kolektorem je propojen na druhý výstup šířkově modulovaných impulsů diferenčního členu 16 přiřazený druhému, např. zápornému znaménku rozdílu fází porovnávaných signálů.

Výstup prvního hrsdls 1 s otevřeným kolektorem je propojen jednak přes kolektorový odpor 14 prvního hradle na zdroj lj napětí, jednak je propojen přes dvojici v sérii řazených vazebních odporů g a 4 prvního hradla na invertující vstup operačního zesilovače g. Výstup druhého hradla 2 s otevřeným kolektorem je propojen jednak přes kolektorový odpor lg druhého hradla na zdroj lj napětí, jednak je propojen přeš dvojici v sérii řazených vazebních odporů g a 6 druhého hradla na neinvertující vstup operačního zesilovače g. Mezi společný bod vazebních odporů g a 4 prvního bradla a svorku s nulovým potenciálem je zapojen první filtrační kondenzátor J invertujícího vstupu, mezi společný bod vazebních odporů g, 6 druhého hradle a svorku s nulovým potenciálem je zapojen druhý filtrační kondenzátor 8 neinvertujícího vstupu. Neinvertující vstup operačního zesilovače g je dále propojen přes paralelní kombinaci zemnícího odporu 10 a zemnícího kondenzátoru 11 na svorku s nulovým potenciálem. Invertující vstup operačního zesilovače g je propojen s výstupem tohoto zesilovače paralelní kombinací zpětnovazebního odporu 12 a zpětnovazebního kondenzátoru lg. Druhý vstup prvního hradla 1 s otevřeným «kolektorem a druhý vstup druhého hradla 2 s otevřeným kolektorem jsou spolu propojeny a mohou být využity k blokování vstupu převodníku.

Objeví-li se šířkově modulovaný signál ne prvním vstupu prvního hradla 1 s otevřeným kolektorem je na prvním vstupu druhého hradla 2 s otevřeným kolektorem napětí odpovídající hodnotě logické jedničky. Jestliže je na druhém vstupu prvního hradla 1 s otevřeným kolektorem a také na druhém vstupu druhého hradla 2 s otevřeným kolektorem napětí odpovídající hodnotě logické jednotky, je na výstupu prvního hradla 1 s otevřeným kolektorem šířkově modulovaný signál o amplitudě určené napětím zdroje lj napětí a na výstupu druhého hradle 2 s otevřeným kolektorem je soturační napětí výstupního tranzistoru druhého hradla 2 s otevřeným kolektorem. Na výstupu operačního zesilovačp g existuje stejnosměrné napětí úměrné šířce impulsů na prvním výstupu diferenčního členu 16.

• Objeví-li se šířkově modulovaný signál na prvním vstupu druhé hradla 2 s otevřeným kolektorem je na prvním vstupu prvního hradle 1 s otevřeným kolektorem napětí odpovídající logické jédničce. Jestliže je ne druhém vstupu prvního hradle 1 s otevřeným kolektorem a také na druhém vstupu druhého hradla 2 s otevřeným kolektorem napětí odpovídající hodnotě

215 595 logické jedničky, je ns výstupu druhého hradla 2 s otevřeným kolektorem šířkově modulovaný eignál o amplitudě určené napětím zdroje napětí a na výstupu prvního hradle 1 s otevřeným kolektorem je satursční napětí výstupního transistoru prvního hradla 1 s otevřeným kolektorem. Na výstupu operačního zesilovače g existuje stejnosměrné napětí úměrné šířce impulsů ne druhém výstupu deferenčního členu 16·

Převodník lze s výhodou použít v systémech polohového řízeni servomechanismů, např. u číslicově řízených obráběcích strojů.

Claims (1)

1. Zapojení převodníku šířkově modulovaného signálu z výstupu diferenčního členu na stejnosměrné napětí vyznačené tím, že první vstup prvního hradla (1) s otevřeným kolektorem je připojen ne první výstup diferenčního členu (16), první vstup druhého hradla (2) s otevřeným kolektorem je připojen na druhý výstup diferenčního členu (16), přičemž druhý vstup prvního hradla (1) s otevřeným kolektorem a druhý vstup druhého hradle (2) s otevřeným kolektorem jsou spojeny, výstup prvního hrsdla (1) s otevřeným kolektorem je jednek propojen přes kolektorový odpor (14) prvního hradla se zdrojem (17) napětí a jednek je přes dvojici v sérii řazených vazebních odporů (3, 4) prvního hradla propojen s invertujícím vstupem operačního zesilovače (9), přičemž mezi společný bod vazebních odporů (3, 4) prvního hredla a svorku s nulovým potenciálem je připojen první filtrační kondenzátor (7) invertujícího vstupu, výstup druhého hradle (2) s otevřeným kolektorem je jednak propojen přes kolektorový odpor (15) druhého hradla se zdrojem (17) napětí a jednek je přes dvojici v sérii řezaných vazebních odporů (5, 6) druhého hradle propojen s neinvertujícím vstupem operačního zesilovače (9), přičemž mezi společný bod vazebních odporů (5, 6) druhého hradla a svorku s nulovým potenciálem je připojen druhý filtrační kondenzátor (8) neinvertujícího vstupu, přičemž invertující vstup operačního zesilovače (9)je propojen přes paralelně řazený zpětnovazební odpor (12) a zpětnovazební kondenzátor (13) na výstup operačního zesilovače (9) a neinvertující vstup operačního zesilovače (9) je propojen přes paralelně řazený zemnící odpor (10) a zemnící kondenzátor (11) na svorku s nulovým potenciálem.