PL165620B1 - Układ do cyfrowej modulacji czasu trwania Impulsów - Google Patents

Abstract

Układ do cyfrowej modulacji czasu trwania im pulsów, zawierający wejściowy blok kształtujący, blok decyzyjny, blok sterujący i wyjściowy element dwustanowy, w którym na jedno wejście bloku sterującego załączony jest zewnętrzny cyfrowy sygnał modulujący, znamienny tym, że zawiera blok sumujący (3) i człon opóźniający (5), przy czym blok sumujący (3), blok decyzyjny (4) i człon opóźniający (5) tworzą układ zamkniętej pętli, sprzężonej z zewnętrznym blokiem sterującym (6), zaś wyjście wejściowego bloku kształtującego (1) załączonejest doJednego z dwu wejść bloku sumującego (3), stanowiącego wejście zamkniętej pętli, do jednego z dwu wejść wyjściowego elementu dwustanowego (2) oraz do bloku sterującego (6) do jego wejścia sterującego wpisem do tego bloku zewnętrznego cyfrowego sygnału modulującego (ZCSM). zaś wyjście bloku sumującego (3) załączone jest do jednego z dwu wejść sygnałowych bloku decyzyjnego (4), do którego drugiego wejścia sygnałowego przyłączone jest wyjście bloku sterującego(6), blok decyzyjny (4) ma dwa wyjścia sygnałowe, z których jedno, stanowiące wyjście układu pętli, załączone jest do drugiego wejścia wyjściowego elementu dwustanowego (2),zaś drugie załączone jest bezpośrednio do drugiego wejścia bloku sterującego (6) i poprzez człon opóźniający (5). do drugiego wejścia bloku sumującego (3), zaś wyjście (WY) całego układu stanowi wyjście elementu dwustanowego (2).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do cyfrowej modulacji czasu trwania impulsów, przeznaczony dla cyfrowych układów modulujących, znajdujący zastosowanie w modulatorach czasu trwania impulsów, modulatorach kąta, przetwarzaniu cyfrowo-analogowym, telemetrii.

Znany jest układ do cyfrowej modulacji czasu trwania impulsów, zawierający przetwornik c/a, połączony wyjściem z jednym wejściem komparatora, załączonego wyjściem do jednego wejścia elementu dwustanowego w postaci przerzutnika RS, oraz układ kształtujący sprzężony wyjściem wejściem integratora, połączonego wyjściem do drugiego wejścia komparatora, przy czym na wejściu przetwornika c/a podawany jest zewnętrzny cyfrowy sygnał modulujący, zaś na wejściu układu kształtującego podawana jest częstotliwość wejściowa nośna, wprowadzana jednocześnie na drugie wejście wspomnianego dwustanowego elementu, czyli przerzutnika RS, którego wyjście stanowi wyjście całego układu. Częstotliwość wejściowa nośna w postaci sygnału prostokątnego jest kształtowana w integratorze w impulsy piłokształtne, które są porównywane w komparatorze z wyjściowym sygnałem przetwornika c/a, proporcjonalnym do zewnętrznego cyfrowego sygnału modulującego. W momencie zrównania napięć reprezentowanych przez te sygnały w komparatorze na jego wyjściu pojawia się impuls podawany na jedno z wejść przerzutnika RS, na którego drugie wejście podawana jest częstotliwość wejściowa nośna. Układ działa w ten sposób, że częstotliwość wejściowa nośna otwiera przerzutnik RS powodując pojawienie się na jego wyjściu impulsu. Czas trwania tego impulsu określa moment pojawienia się impulsu wyjściowego komparatora, który zmienia stan wyjściowy przerzutnika RS powodując jego zamknięcie.

Wadą opisanego rozwiązania jest brak korelacji między częstotliwością wejściową nośną, a chwilą zmiany zewnętrznego cyfrowego sygnału modulującego. Ponadto w układzie tym występuje błąd porównania związany z komparatorem w zakresie amplitudy i w czasie, a także błąd nieliniowości integratora. Skutkiem tych wad i niedogodności są fazowe zniekształcenia sygnału zmodulowanego, otrzymanego na wyjściu układu.

Układ do cyfrowej modulacji czasu trwania impulsów zawierający wejściowy blok kształtujący, blok decyzyjny, blok sterujący i wyjściowy element dwustanowy, w którym na jedno wejście bloku sterującego załączony jest zewnętrzny cyfrowy sygnał modulujący, charakteryzuje

165 620 się tym, że zawiera człon opóźniający i blok sumujący, przy czym blok sumujący, blok decyzyjny i człon opóźniający tworzą układ zamkniętej pętli, sprzężony z wymienionym zewnętrznym blokiem sterującym, jednocześnie wejściowy blok kształtujący ma wyjście załączone do jednego z dwu wejść bloku sumującego, stanowiącego wejście zamkniętej pętli do jednego z dwu wejść wyjściowego elementu dwustanowego oraz do bloku sterującego pętli do jego wejścia sterującego wpisem do tego bloku zewnętrznego cyfrowego sygnału modulującego. Wyjście bloku sumującego załączone jest do jednego z dwu wejść sygnałowych bloku decyzyjnego, do którego drugiego wejścia sygnałowego przyłączone jest wyjście bloku sterującego. Blok decyzyjny ma dwa sygnałowe wyjścia, z których jedno, stanowiące wyjście z pętli, załączone jest do drugiego wejścia wyjściowego elementu dwustanowego, zaś drugie przyłączone jest bezpośrednio do drugiego wejścia bloku sterującego i poprzez człon opóźniający pętli, do drugiego wejścia bloku sumującego, zaś wyjście wyjściowego elementu dwustanowego stanowi wyjście całego układu.

Rozwiązanie według wynalazku eliminuje wady znanych układów. Zapewnia programowaną cyfrową modulację czasu trwania impulsu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest przedstawiony na rysunku, na którym pokazano schemat blokowy układu do cyfrowej modulacji czasu trwania impulsów.

Układ składa się z wejściowego bloku kształtującego 1, wytwarzającego pod wpływem każdego narastającego albo opóźniającego zbocza fali nośnej impuls o bardzo krótkim czasie trwania, z układu mającego postać zamkniętej pętli, oraz z wyjściowego elementu dwustanowego 2, korzystnie logicznego. Układ zamkniętej pętli składa się z bloku sumującego 3, bloku decyzyjnego 4 i członu opóźniającego 5 i jest wyposażony w zewnętrzny blok sterujący 6. Wyjście wejściowego bloku kształtującego 1 załączonejestjednocześniedojednegozdwu wejść bloku sumującego 3, stanowiącego wejście zamkniętej pętli, do jednego z dwu wejść wyjściowego elementu dwustanowego 2, oraz do bloku sterującego 6 do jego wejścia sterującego wpisem do tego bloku zewnętrznego cyfrowego sygnału modulującego ZCSM, wyznaczającego liczbę obiegów impulsu o bardzo krótkim czasie trwania w zamkniętej pętli. Wyjście bloku sumującego 3 załączone jest do jednego z dwu wejść sygnałowych bloku decyzyjnego 4, do którego drugiego wejścia sygnałowego przyłączone jest wyjście bloku sterującego 6. Jednocześnie blok decyzyjny 4 ma dwa wyjścia sygnałowe, z których jedno, stanowiące wyjście układu zamkniętej pętli, załączone jest do drugiego wejścia wyjściowego elementu dwustanowego 2, zaś drugie załączone jest bezpośrednio do drugiego wejścia bloku sterującego 6 i jednocześnie, poprzez człon opóźniający 5, do drugiego wejścia bloku sumującego 3. Wyjście WY całego układu stanowi wyjście elementu dwustanowego 2.

Wejściowy blok kształtujący 1 może stanowić przerzutnik monostabilny, który pod wpływem każdego narastającego albo opadającego zbocza fali nośnej generuje impuls o bardzo krótkim czasie trwania mniejszym od czasu opóźnienia wnoszonego przez człon opóźniający 5. Blok sumujący 3 realizuje funkcję sumy logicznej. Blok decyzyjny 4 stanowi zespół bramek wyznaczający w zależności od stanu wyjścia bloku sterującego 6 dalszą drogę impulsu o bardzo krótkim czasie trwania w ten sposób, że albo kieruje impuls na wejście członu opóźniającego 5, albo do wyjścia zamkniętej pętli i dalej do elementu dwustanowego 2. Blok sterujący 6 składa się z licznika lub liczników z wpisem równoległym z zewnątrz zewnętrznego cyfrowego sygnału modulującego ZCSM. Człon opóźniający 5 realizuje opóźnienie zbocza impulsu krążącego w zamkniętej pętli, przy czym członem tym może być multiwibrator monostabilny.

Przerzutnik monostabilny, stanowiący wejściowy blok kształtujący 1, pod wpływem każdego narastającego albo opadającego zbocza fali nośnej, generuje impuls o bardzo krótkim czasie trwania podawany na wejście bloku sumującego 3. Jednocześnie w momencie generacji impulsu o bardzo krótkim czasie trwania następuje wpisanie do bloku sterującego 6 zewnętrznego cyfrowego sygnału modulującego ZCSM, wyznaczającego liczbę obiegów tego impulsu w pętli oraz podanie tego impulsu na jedno wejście wyjściowego elementu dwustanowego 2, co powoduje zmianę stanu jego wyjścia. Elementem tym może być przerzutnik RS. Z wyjścia bloku sumującego 3 impuls podany jest na jedno z wejść sygnałowych bloku decyzyjnego 4 i w zależności od stanu wyjścia bloku sterującego 6, załączonego do drugiego wejścia sygnałowego bloku decyzyjnego 4, impuls ten opuszcza pętlę albo podawany jest dalej poprzez człon opóźniający 5 do drugiego wejścia bloku sumującego 3 i jednocześnie na wejście

165 620 zaliczające wstecz liczników bloku sterującego 6. Każdorazowo pojawienie się impulsu krążącego w pętli na wejściu zliczającym bloku sterującego 6 powoduje zmniejszenie o jedność aktualnej zawartości jego liczników, przy czym po doliczeniu do zera i po pojawieniu się kolejnego stanu liczników bloku sterującego 6 następuje zmiana stanu na jego wyjściu. Pod wpływem tej zmiany stanu blok decyzyjny 4 spowoduje, że krążący dotychczas w pętli impuls opuszczają drugim wyjściem sygnałowym tego bloku i jest podany na drugie wejście wyjściowego elementu dwustanowego 2 powoduje z kolei zmianę stanu jego wyjścia na stan przeciwny.

Czas upływający pomiędzy pojawieniem się prostokątnego impulsu o bardzo krótkim czasie trwania na wyjściu wejściowego bloku kształtującego 1 i chwilą opuszczenia przez ten impuls wyjścia WY układu jest proporcjonalny do iloczynu zewnętrznego cyfrowego sygnału modulującego ZCSM, przez czas pojedynczego obiegu impulsu w pętli, zależny z kolei od opóźnienia wnoszonego przez człon opóźniający 5 i sumy czasów propagacji bloku sumującego 3, bloku decyzyjnego 4 i elementu dwustanowego 2. Czas ten określa położenie na skali czasu impulsu wychodzącego z układu względem momentu generacji impulsu o bardzo krótkim czasie trwania. Otwieranie i zamykanie wyjściowego elementu dwustanowego 2 poprzez impulsy opisane wyżej zmieniające stan jego wyjścia powoduje że najego wyjściu otrzymuje się impulsy o modulowanym czasie trwania proporcjonalnym do iloczynu zewnętrznego cyfrowego sygnału modulującego ZCSM przez czas pojedynczego obiegu impulsu w pętli.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do cyfrowej modulacji czasu trwania impulsów, zawierający wejściowy blok kształtujący, blok decyzyjny, blok sterujący i wyjściowy element dwustanowy, w którym na jedno wejście bloku sterującego załączony jest zewnętrzny cyfrowy sygnał modulujący, znamienny tym, że zawiera blok sumujący (3) i człon opóźniający (5), przy czym blok sumujący (3), blok decyzyjny (4) i człon opóźniający (5) tworzą układ zamkniętej pętli, sprzężonej z zewnętrznym blokiem sterującym (6), zaś wyjście wejściowego bloku kształtującego (1) załączone jest do jednego z dwu wejść bloku sumującego (3), stanowiącego wejście zamkniętej pętli, do jednego z dwu wejść wyjściowego elementu dwustanowego (2) oraz do bloku sterującego (6) do jego wejścia sterującego wpisem do tego bloku zewnętrznego cyfrowego sygnału modulującego (ZCSM), zaś wyjście bloku sumującego (3) załączonejest dojednego z dwu wejść sygnałowych bloku decyzyjnego (4), do którego drugiego wejścia sygnałowego przyłączone jest wyjście bloku sterującego (6), blok decyzyjny (4) ma dwa wyjścia sygnałowe, z których jedno, stanowiące wyjście układu pętli, załączone jest do drugiego wejścia wyjściowego elementu dwustanowego (2),zaś drugie załączone jest bezpośrednio do drugiego wejścia bloku sterującego (6) i poprzez człon opóźniający (5), do drugiego wejścia bloku sumującego (3), zaś wyjście (WY) całego układu stanowi wyjście elementu dwustanowego (2).