CS215729B1 - Lineární pulsně Šířkový modulátor - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je linearizování šířky výstupního impulzu na vstupním napětí u pulsně šířkového modulátoru a zlepšení činnosti lineárního pulsně šířkového modulátoru při zpracování obou polarit vstupního napětí. Uvedeného účelu se dosáhne úpravůu stávajícího zapojení pulsně šířkového modelétdru, přičemž základem úpravy je nahrazení nabíjecího odporu zdrojem konstantního proudu a připojením součtového odporu.k řídicí vstupní svorce. Nahrazením nabíjecího odporu zdrojem konstantního proudu se zajistí, že při nabíjení kondenzátoru narůstá napětí na nabíjeném kondenzátoru lineárně a časem. Tím se dosáhne lineární závislost šířky výstupního impulzu na vstupním napětí. Připojením součtového odporu k řídicí vstupní svorce se zajistí, že obvod zpracovává obě polarity vstupního napětí. Lineární pulsně šířkový modelátor lze využít při záznamu analogových signálů na magnetofon, při převádění napětí na časový interval (číslisově analogový převodník), při přímoukazujícím měření kondenzátorů.

Description

Vynález se týká pulsně šířkového modulátoru, u kterého se řeší lineární závislost šířky výstupního impulzu na vstupním napětí.

Dosud známé pulsně šířkové modulátory, realizované nejmodernější obvodovou i konstrukční technologií, využívají koncepci řízeného monostabilního multivibrátoru, Řízený monostabilní multivibrátor se chová jako pulsně šířkový modelátor, je-li spuštěn hodinovými impuley a má-li připojeno vstupní napětí na řídicí vstupní svorku. Šířka výstupního impulzu se mění se změnou vstupního napětí.

Z analýzy zapojení stávajícího pulsně šířkového modulátoru vyplývá, že závislost šířky výstupního impulzu na vstupním napětí je značně nelineární. Nellnearita je způsobena exponenciálním průběhem napětí při nabíjení kondenzátoru přes odpor. Z analýzy dále vyplývá, že stávající pulsně šířkový modulátor nemůže přímo zpracovávat obě polarity vstupního napětí.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny obvodem podle vynálezu, jehož podstatou je nahrazení nabíjecího odporu zdrojem konstantního proudu a připojení součtového odporu k řídicí vstupní svorce. Podstatou lineárního pulsně šířkového modulátoru podle vynálezu je dále, že svorka pro připojení spouštěcích hodinových Impulzů je spojena se spodním vstupem spouštěcího komparátoru, jehož výstup je spojen se s-odním vstupem klconého obvodu, zatímco horní vstup spouštěcího komparátoru je spojen s horním vývodem dolního odporu a se spodním vývodem středního odporu, přJčemž horní vývod středního odporu je spojen s řídicí vstupní svorkou, spodním vývodem horního odporu a spodním vstupem řídicího komparátoru, jehož výstup je spojen s horním vstupem klopného obvodu, přičemž výstup klopného obvodu je spojen s bází tranzistoru a se vstupem zesilovače, který má vyvedenu svou výstupní svorku, zatímco kolektor tranzistoru je spojen s berním vývodem nabíjeného kondenzátoru, se spodním vývodem zdroje konstantního proudu a s horním vstupem řídicího komparátoru, přičemž napájecí svorka je spojena s horním vývodem zdroje konstantního proudu a s horním vývodem horního odporu, zsl lineo zemnicí svorka je spojena s dolním vývodem nabíjeného kondenzátoru, s emitorem tranzistoru a se spodním vývodem dolního odporu.

Nahrazením nabíjecího odporu zdrojem konstantního proudu se zajistí, že při nabíjení kondenzátoru narůstá napětí na nabíjeném kondenzátoru lineárně s časem. Tím se dosáhne lineární závislost Šířky výstupního impulzu na vstupním napětí.

Připojením součtového odporu k řídicí vstupní svorce, se zajistí, že obvod zpracovává obě polarity vstupního napětí.

Na obr. 1 je znázorněno blokové schéma stávajícího pulsně šířkového modulát.oru, kde 1. je řídicí komparétor, 2 je spouštěcí komparátor, 3 je klopný obvod, 4 je horní odpor, 5 je střední odpor, 6 je dolní odpor, 7 je zesilovač, 8 je spínací tranzistor, 2 ď^e nabíjený kondenzátor, IQ je nabíjecí odpor, 11 je zemnicí svorka, 12 je napájecí svorka, 13 je řídicí vstupní svorka, 14 je svorka pro připojení spouštěcích hodinových impulzů a 15 je výstupní svorka.

Na obr. 2 je znázorněno blokové schéma lineárního pulsně šířkového modulátoru podle vynálezu, kde svorka pro připojení spouštěcích hodinových impulzů 14 je spojena se spodním vstupem spouštěcího komparátoru 2, jehož výstup je spojen se spodním vstupem klopného obvodu 3, zatímco horní vstup spouštěcího komparátoru 2 je spojen s horním vývodem dolního odporu 6 a se spodním vývodem středního odporu přičemž horní vývod středního odporu 2 2® spojen

215 729 s řídicí vstupní svorkou 13, spodním vývodem horního odporu 4 a spodním vstupem řídicího komparátoru 1, jehož výstup je spojen s horním vstupem klopného obvodu 2» přičemž výstup klopného obvodu 2 je spojen s bází tranzistoru 8 a se vstupem zesilovače 2» který má vyvedenu svou výstupní svorku 15. zatímco kolektor tranzistoru 8 je spojen s horním vývodem nabíjeného kondenzátoru 2» ^βθ spodním vývodem zdroje konstantního proudu 16 a s horním vstupem řídicího komparátoru 1, přičemž napájecí svorka 12 je spojena s horním vývodem zdroje konstantního proudu 16 a s horním vývodem horního odporu 4, zatímco zemnicí svorka 11 je spojena s dolním vývodem nabíjeného kondenzátoru 2» ⁸ emitorem tranzistoru 8 a se spodním vývodem dolního odporu 6.

Příklad konkrétního zapojení lineárního pulsně šířkového modulátoru podle vynálezu je uveden na obr. 3, kde 1 je řídicí komparátor, 2 je spouštěcí komparátor, 3 je klopný obvod, je horní odpor, £ je střední odpor, 6 je dolní odpor, 7 je zesilovač, 8 je tranzistor, je nabíjený kondenzátor, 11 je zemnicí svorka, 12 je napájecí svorka, 13 je řídicí vstupní svorka, 14 je svorka pro připojení spouštěcích hodinových impulzů, 15 je výstupní svorka, 17 je vstupní svorka, 18 je součtový odpor, 19 je emitorový odpor, 20 je komplementární tranzistor, 21 je napájecí odpor báze, 22 je dioda.

Lineární pulsně šířkový modulátor lze využít ve věéch aplikacích, kdy se vyžaduje lineární závislost šířky výstupního impulzu na vstupním napětí - především při záznamu analogových signálů na magnetofon a dále při realizaci převodu napětí U na časový interval T (tzv. převodník U/T). Lineární pulsně šířkový modulátor ve funkci převodníku U/T může být po doplnění čítačem a generátorem přesných hodinových impulzů využit jako jednoduchý a účelný číslicový voltmetr. Obvod lineárního pulsně šířkového modulátoru může být realizován jako samostatný integrovaný obvod (mimo nabíjený kondenzátor 9).

Claims (1)

1. Lineární pulsně šířkový modulátor zapojený jako řízený monostabilní multivibrátor tvořený řídicím kpmarátorem, spouštěným komparétorem, klopným obvodem, horním odporem, středním odporem, dolním odporem, zesilovačem, spínacím tranzistfcyemabíjeným kondenzétorem, zdrojem konstantního proudu, zemnicí svorkou, napájecí svorkou, řídicí vstupní svorkou, svorkou pro připojení spouštěcích hodinových impulzů a výstupní svorkou, vyznačený tím, že svorka pro připojení spouštěcích hodinových impulzů (14) je spojena se spodním vstupem spouětěcího komparátoru (2), jehož výstup je spojen se spodním vstupem klopného obvodu (3), zatímco horní vstup spouštěcího komparátoru (2) je spojen s horním vývodem dolního odporu (6) a se spodním vývodem středního odporu (5), přičemž horní vývod středního odporu (5) je spojen s řídicí vstupní svorkou (13), spodním vývodem horního odporu (4) a spodním vstupem řídicího komparátoru (1), jehož výstup je spojen s horním vstupem klopného obvodu (3), přičemž výstup klopného obvodu (3) je spojen s bází tranzistoru (8) a se vstupem zesilovače (7), který má vyvedenu svou výstupní svorku (15), zatímco kolektor tranzistoru (8) je spojen s horním vývodem nabíjeného kondenzátoru (9), se spodním vývodem zdroje konstantního proudu (16) a s horním vstupem řídicího komparátoru (1), přičemž napájecí svorka (12) je spojena s horním vývodem zdroje konstantního proudu (16) a s horním vývodem horního odporu -(4), hatímeo zemnicí svorka (11) je spojena

215 729 s dolním vývodem nabíjeného kondenzátoru (9), s emitorem tranzistoru (8) a se spodním vývodem dolního odporu (6).

Lineární pulsně šířkový modulátor podle bodu í, vyznačený tím, že je doplněn součtovým odporem (18), který je spodním vývodem připojen na řídicí vstupní svorku (13) a horním vývodem je spojen se vstupní svorkou (17).