SU1311009A1 - Method and apparatus for generating a number of pulse-width modulated pulse signals which are uniformly shifted with respect to phase - Google Patents
Method and apparatus for generating a number of pulse-width modulated pulse signals which are uniformly shifted with respect to phase Download PDFInfo
- Publication number
- SU1311009A1 SU1311009A1 SU853915128A SU3915128A SU1311009A1 SU 1311009 A1 SU1311009 A1 SU 1311009A1 SU 853915128 A SU853915128 A SU 853915128A SU 3915128 A SU3915128 A SU 3915128A SU 1311009 A1 SU1311009 A1 SU 1311009A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- pulse
- output
- sawtooth
- voltage
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к импульсной технике. Цель изобретени - рас- Ешрение динамического и частотного диапазонов модул ции. Способ формировани р да широтно-модулированных импульсных сигналов (ШМИС) равномерно сдвинутых по фазе, реализован в устройстве. Дл достижени цели в устройство введены дискриминатор 4 перемодул ции, сумматор 6, дешифра- . тор 7 и узел 5 выделени зон модул ции . Способ включает сравнение входного сигнала с опорным напр жением (н), формирование опорного Н многократным последовательным добавлением к пилообразному Н посто нного Н, равного по величине размаху пилообразного Н, вс кий раз при превышении входным сигналом верхнего граничного значени опорного Н, а при снижении величины входного сигнала ниже нижнего граничного значени изменени опорного Н его последовательно умень-- шают на величину посто нного Н, равную размаху пилообразного Н, формирование по результату сравнени входного и опорного Н между его различными значени ми ШМИС и формирование выходных импульсных Н, прргчем их передние фронты формируют последовательно по передним фронтам импульсо-в ШМИС, а задние фронты - последовательно через п импульсов ШМИС по их задним фронтам, где п определ ют как отношение размаха опорного Н к размаху пилообразного Hi 2 с.п. ф-лы, 3 ил. с (Л с: ооThe invention relates to a pulse technique. The purpose of the invention is to solve the dynamic and frequency ranges of the modulation. The method of forming a p a d ay of width-modulated pulse signals (SHMIS) uniformly shifted in phase is implemented in the device. To achieve the goal, the discriminator 4 overmodulation, adder 6, decipher- are entered into the device. The torus 7 and the node 5 of the allocation of modulation zones. The method includes comparing the input signal with the reference voltage (n), forming the reference H by repeatedly sequentially adding to the sawtooth H a constant H equal in magnitude to the span of the sawtooth H every time the input signal exceeds the upper boundary value of the reference H, and when the value decreases the input signal below the lower boundary value of the change in the reference H is successively reduced by a constant H, equal to the span of the sawtooth H, the formation of the result of the comparison of the input and the reference H between its various values of SHMIS and the formation of output pulsed H, presumably, their front fronts are formed successively on the front edges of the pulse-in ShMIS, and the rear fronts are sequentially formed through n ShMIS pulses along their back fronts, where n is defined as the swing ratio reference H to the span of the sawtooth Hi 2 sec. f-ly, 3 ill. with (L with: oo
Description
f13f13
Изобретение относитс к импул1,с- ной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и ключевых усилител х низкой частоты,:The invention relates to an impulse, an advanced technique and can be used in automation devices and low-frequency key amplifiers:
Це-лью изобретени вл етс расширение динамического и частотного диапазонов модул ции путем формировани N равномерно сдвинутых по фазе выходных импульсных сигналов при использовании опорного сигнала, размах которого увеличиваетс пропорционально увеличению входного сигнала,The purpose of the invention is to expand the dynamic and frequency ranges of the modulation by generating N uniformly phase-shifted output pulses when using a reference signal, whose span increases in proportion to the increase in input signal
Способ формировани р да широтно- модулированных импульсных сигналов, равномерно сдвинутых по фазе, включает сравнение входного сигнала с опорным напр жением, формирование опорного напр жени многократным по-- следовательным добавлением к пилообразному напр женшо посто нного напр жени ,, равного по величине размаху пилообразного напр жени , вс кий раз при превышении входным сигналом верхнего граничного значени опорного .напр жени , а при снижении величины входного сигнала нгоке граничного значени изменени опорного напр жени его последовательно уменьшают на величину посто нного напр жени , равн ло размаху пилообразного напр жени , формирование по результату сравнени входного и опорных напр жений , между его граничными значени ми широтно-модулированного импульсногс сигнапа и формирование выходных импульсных напр жений, причем нх передние фронты формируют нослед.ова гельно по передним фронтам импульсов широтно-модулированного сигнала, а задние фронты - последовательно через п импульсов широтно-модулироваиного сигнала по их задним фронтам, где п определ ют как отношение размаха опорного напр жени к размаху пилообразного .The method of forming a series of pulse-width-modulated pulse signals evenly shifted in phase involves comparing the input signal with the reference voltage, generating the reference voltage by repeatedly sequentially adding to the sawtooth voltage of constant voltage, equal in magnitude to the sawtooth voltage. when the input signal exceeds the upper limit value of the reference voltage, and when the input signal ngoke decreases, the limit value of the change in the reference voltage and it is successively reduced by a constant voltage, equal to the span of the saw-tooth voltage, the formation of the comparison of the input and reference voltages, between its boundary values of the width-modulated impulse signal and the formation of the output pulse voltages, moreover, their forward fronts form successively along the leading edges of the pulses of the modulation-modulated signal, and the falling edges - successively through n pulses of the width-modulated signal along their falling edges, where thinned as the ratio of magnitude of the reference voltage to the sawtooth sweep.
На фиг.1 показана блок-схема устройства дл формировани р да широт- но-модухшрованных импульсньж сигна- лов, равномерно сдвинут1згх по фазе; на фиг.2 - временные диаграммы его работы; на фиг.З - примеры выполнени Отдельных узлов устройства,FIG. 1 shows a block diagram of a device for generating a number of pulse width modulated pulse signals uniformly shifted in phase; figure 2 - timing charts of his work; fig.Z - examples of the implementation of individual units of the device,
Устройство дл формировани р да широ тно-мо д ул ир о в ан ных имнул ь с ПЬ1Х сигналов содержит генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 пилообразных напр жений, компаратор 3, /дискриминатор 4 неремодул нии, узел 5A device for forming a series of broad-band data from P1X signals contains a generator of 1 clock pulses, a generator of 2 saw-tooth voltages, a comparator 3, / discriminator 4 non-modulation, node 5
9292
зыделеыи зо;; модул п;ии, сумматор 6, .дешифратор 7 и кольцевой регистор 8 сдвига, при этом выход генератора 1 такто зых импульсов соединен с входомspecial items ;; the modules p; i, the adder 6, the decoder 7 and the ring register 8 shift, while the output of the generator 1 tact pulses connected to the input
генератора 2 пилообразного напр жени и первым входом .дискриминатора 4 перемодул ции , второй вход которого соединен с выходом компаратора 3,входом кольцевого регистра 8 сдвига иgenerator 2 sawtooth voltage and the first input of the discriminator 4 overmodulation, the second input of which is connected to the output of the comparator 3, the input of the ring register 8 shift and
первым входом дешифратора 7, вторые входы ко горого соединены с выходами кольцево о регистра 8 сдвига, выходы- с выходными тинами устройства, а третьи входы - с выходами узла 5 выделени зон модул ции и входами сумматора 65 пос:ледний вход которого соединен с выходом генератора 2 пило- с;бразного напр жени , а выход - с первым входом компаратора 3, второйthe first input of the decoder 7, the second inputs to the mountain are connected to the outputs of the circular shift register 8, the outputs of the device output tons, and the third inputs of the outputs of the node 5 of the allocation of modulation zones and the inputs of the adder 65 post: the ice entrance is connected to the generator output 2 pilos; a common voltage, and an exit - with the first input of the comparator 3, the second
которого соединен с входной ши- пой, а выход.ы дискриминатора 4 соединены с входами узла 5 выделени зон мо.дул ции. which is connected to the input spike, and the outputs. of the discriminator 4 are connected to the inputs of the node 5 of the allocation of modulation zones.
5five
00
5five
00
Генератор 1 тактовых импульсов предназначен дл формировани импульсной последовательности типа ме- ан.др; котора преобразуетс генератором 2 пилообразного напр жени в линейно нзме -1 ющийс симметричный -сигнал Up, Гене)атор 2 пилообразного напр жени может быть выполнен на операционном усилителе, охваченном емкостной обратной св зью (фиг.З).A clock pulse generator 1 is designed to form a pulse train of the mea.dr type; which is converted by a sawtooth voltage generator 2 in a linearly used, -1 symmetrical signal, Up, Generator, to a saw voltage voltage 2, can be performed on an operational amplifier swept by capacitive feedback (Fig. 3).
Компаратор) 3 слтужит /дл формирова- liHH сигнала с ШИМ (фиг, 2,2) по результату сравнени входного сигнала I gj с опорнь;м напр жением U (фиг,2.1) г;оступаюш {м на его вход через сумматор Б.Comparator) 3 sluzhit / dl for generating a liHH signal with PWM (FIG. 2.2) based on the result of comparing the input signal I gj with a reference; m voltage U (fig 2.1) g; stating {m at its input through the adder B.
Дискриминс.тор 4 перемодул ц {и слу- мт дл формировани первого V; и л.торого V,., (фиг.2,3, 2,4) сигналов, ха;эактеризуюЕ;их перемодул цию сигнала с ШЖ1. При перемодул ции сигнала с ШШ максикалъной величине пилообразного напр жени соответствует им- хульс на вь;ход,е компаратора, что приводит к по в.лению первог о импульсного сигнала (фиг,2,3)) характеризую- шего необходимость увеличени опор- : -Ю1 о напр. жени . Если минимальному пначенио изменени опорного напр же- 1-1ИЯ соответствует пауза на выходе KOMTiapaTOpa 3, на выходе дискриминатора i формируетс второй импульсньй сигнал (фиг„2,4)5 что характеризует пес-бхоггимость уменьшени опорного на- пр жени . Дис:криминатор 4 перемодул 313Discriminator 4 overmodules {and a number to form the first V; and l. of the second V,., (Fig.2.3, 2.4) signals, ha; eakterizuyuE; their overmodulation signal with ShZH1. When a signal is modulated with a maximum scale, the sawtooth voltage corresponds to an impulse of a comparator, which leads to an increase in the first impulse signal (Fig. 2, 3)) which characterizes the need to increase the support: -U1 about ex. wives If the minimum value of the change in the reference voltage 1-1II corresponds to a pause at the output of KOMTiapaTOpa 3, then at the output of the discriminator i, a second pulse signal is formed (Fig 2.4) 5 which characterizes the dog-bhoggema of the decrease in the reference voltage. Dis: criminator 4 peremodul 313
ции может быть вьтолнен (фиг.З) на элементе задержки на интервал Т«Т (t OjOlT) и логических элементах.This parameter can be executed (Fig. 3) on the delay element for the interval T Т T (t OjOlT) and the logical elements.
Устройство выделени зон модул ции предназначено дл последовательного формировани на N-1 выходе единичных потенциалов (фиг,2.5-2.7)при увеличении опорного напр жени (формирование первого импульсного сигнала фиг.2.3 дискриминатором 4). При уменьшении опорного напр жени (формирование импульсного сигнала фиг.2.4) выходные шины узла 5 выделени зон модул ции последовательно обнул ютс (фиг.2.5-2.7)-Эти напр жени поступают на входы сумматора 6, выходное пилообразное напр жение которого измен етс от V(п-1) до V,The modulation zone allocation device is designed to sequentially form unit potentials at the N-1 output (Figs 2.5-2.7) with an increase in the reference voltage (formation of the first pulse signal of Fig.2.3 by discriminator 4). When the reference voltage decreases (forming a pulse signal of Fig. 2.4), the output busses of the modulation zone allocation section 5 are successively nullified (Fig. 2.5-2.7). These voltages are fed to the inputs of the adder 6, the output sawtooth voltage of which varies from V (p-1) to V,
1009410094
граничных значений изменени опорно го напр жени .the boundary values of the reference stress change.
Таким образом в предлагаемом уст ройстве дл любого уровн входногоThus, in the proposed device for any input level
с сигнала обеспечиваетс выбор зоны модул ции, дл которой выполн етс from the signal, the selection of the modulation area for which the
условие (п-1 )V : „- п.condition (n-1) V: „- n.
toto
)5)five
Дл установленной зоны модул ции выходные напр жени узла 5 выделени зоны модул ции, поступа на третьи входы дешифратора 7, обеспечивают формирование длительности выходных импульсов в соответствии с выражени ем Т Т(п-1 ) + (Г . При этом передни фронт выходных импульсов (фиг.2.12- 2.15) формируетс поочередно, что обеспечиваетс выходными напр жени ми кольцевого регистра 8 сдвига, по тупающими на вторые входы дешифрато ра 7.For the set modulation zone, the output voltages of the modulation zone allocation section 5, arriving at the third inputs of the decoder 7, ensure the formation of the duration of the output pulses in accordance with the expression T T (n-1) + (T. The leading front of the output pulses ( Figures 2.12-2.15) are alternately formed, which is provided by the output voltages of the ring shift register 8, which are connected to the second inputs of the decoder 7.
Следовательно, в устройстве обес печиваетс линейность модул ционной характеристики, т.е. дл каждого изConsequently, the device ensures linearity of the modulation characteristic, i.e. for each of
каналов выполн етс выражение /N1 Ugx/N.channels, the expression / N1 Ugx / N is executed.
п.P.
Узел 5 выделени зон модул ции мо-20 жет быть выполнен (фиг.З) на RS-триг- гере, (N-1) D-триггерах и логическихThe node 5 of the allocation of the modulation zones can be performed (Fig. 3) on the RS flip-flop, (N-1) D-flip-flops and logical
элементах.elements.
Кольцевой регистр 8 сдвига (фиг.З/ служит дл поочередного вьщелени N 25 периодов (фиг.2.8-2.11) сигнала с ШИМ (фиг.2.2) . Выходные сигналы регистра 8, поступа на вторые входы управлени дешифратора 7,обеспечивают поочередное формирование передних фронтов его вы- 30 вательно, в устройстве обеспечива- ходных напр жений (фиг.2.12-2.15) по етс их равномерный фазовый сдвиг, переднему фронту сигнала с ШИМ чем достигаетс повышение суммарной (фиг.2.2).The circular shift register 8 (FIG. 3 / serves to alternately allocate N 25 periods (FIG. 2.8-2.11) of the PWM signal (FIG. 2.2). The output signals of the register 8, fed to the second control inputs of the decoder 7, provide alternating formation of leading edges it is positive, in the device providing voltages (Fig. 12-2-2.15) their uniform phase shift is shown, to the leading edge of the PWM signal, which results in an increase in the total (Fig. 2.2).
Выходные напр жени узла 5, посту- „„ / о .,чOutput voltages of node 5, post- „/ o., H
. 35 ныи диапазон устройства (фиг.2.16). па на вторые входы управлени дешиф- „. 35 current range of the device (Fig.2.16). PA to the second control inputs decrypt- "
Так как в устройстве используетс Since the device uses
ратора 7, измен ют длительность егоorator 7, change its duration
выходных импульсов (фиг.2.2-2.15) причем формирование переднего фронта выходных импульсов происходит через п импульсов сигнала с ШИМ по их заднему фронту. Возможна реализаци дешифратора 7 приведена на фиг.З.output pulses (Fig.2.2-2.15) and the formation of the leading edge of the output pulses occurs through n pulses of the signal with PWM along their falling edge. A possible implementation of the decoder 7 is shown in FIG.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Входной сигнал Ug поступает на вход компаратора 3 (фиг.2.1), где сравниваетс с пилообразным напр жеЭто позвол ет использовать предлагаемое устройство в многоканальных усилител х класса Д. Поскол ку передние фронты выходных импульс ных напр жений формируютс последочастоты переключений в N раз, в результате чего увеличиваетс частот40The input signal Ug is fed to the input of the comparator 3 (Fig. 2.1), where it is compared with a sawtooth voltage. This allows the use of the proposed device in class D multichannel amplifiers. Because the leading edges of the output pulsed voltages are generated N times, as a result as frequency increases 40
4545
Так как вSince in
сравнение только с одним пилообразным напр жением, искажение выходного сигнала вследствие неидентичности ка налов отсутствует. Это позвол ет использовать предлагаемое устройство дл уменьшени искажений выходного сигнала в многоканальных усилител х класса Д, а изменение величин опорно го напр жени вместе с ростом входного сигнала позвол ет расширить динамический диапазон- преобразуемого сигнала.there is no comparison with only one sawtooth voltage; there is no distortion of the output signal due to non-identical channels. This allows the use of the proposed device to reduce output distortion in multichannel class D amplifiers, and a change in the values of the reference voltage along with an increase in the input signal allows the dynamic range of the signal to be expanded to be expanded.
кием и„(t), граничные значени изменени которого устанавливаютс отcue and "(t), the boundary values of which are set from
5050
Vn(n-) до Vn- п, где ,2,3...Vn (n-) to Vn-n, where, 2,3 ...
При выходе Ug за установленные границы дискриминатор 4 формирует первый (фиг.2.3) либо второй(фиг.2.4) импульсные сигналы, которые привод т ее соответственно к переключению узла 5 выделени зоны модул ции, выходные напр жени которого (фиг..6) вызывают увеличение либо уменьшениеWhen Ug exceeds the set limits, the discriminator 4 generates the first (Fig. 2.3) or second (Fig. 2.4) pulse signals, which lead it, respectively, to the switching of the modulation zone separation unit 5, the output voltages of which (Fig. 6) cause increase or decrease
1009410094
граничных значений изменени опорного напр жени .the boundary values of the change in the reference voltage.
Таким образом в предлагаемом устройстве дл любого уровн входногоThus, in the proposed device for any input level
с сигнала обеспечиваетс выбор зоны модул ции, дл которой выполн етс from the signal, the selection of the modulation area for which the
условие (п-1 )V : „- п.condition (n-1) V: „- n.
Дл установленной зоны модул ции выходные напр жени узла 5 выделени зоны модул ции, поступа на третьи входы дешифратора 7, обеспечивают формирование длительности выходных импульсов в соответствии с выражением Т Т(п-1 ) + (Г . При этом передний фронт выходных импульсов (фиг.2.12- 2.15) формируетс поочередно, что обеспечиваетс выходными напр жени ми кольцевого регистра 8 сдвига, поступающими на вторые входы дешифратора 7.For the set modulation zone, the output voltages of the modulation zone allocation section 5, arriving at the third inputs of the decoder 7, ensure the formation of the duration of the output pulses in accordance with the expression T T (n-1) + (H. The leading edge of the output pulses (FIG. .2.12-2.155) is formed alternately, which is provided by the output voltages of the ring 8 shift register, which are supplied to the second inputs of the decoder 7.
Следовательно, в устройстве обеспечиваетс линейность модул ционной характеристики, т.е. дл каждого изTherefore, the modulation characteristic is linear in the device, i.e. for each of
каналов выполн етс выражение /N1 Ugx/N.channels, the expression / N1 Ugx / N is executed.
вательно, в устройстве обеспечива- етс их равномерный фазовый сдвиг, чем достигаетс повышение суммарной In the device, their phase shift is ensured, which results in an increase in the total
Это позвол ет использовать предлагаемое устройство в многоканальных усилител х класса Д. Поскольку передние фронты выходных импульсных напр жений формируютс последовательно , в устройстве обеспечива- етс их равномерный фазовый сдвиг, чем достигаетс повышение суммарной This allows using the proposed device in class D multichannel amplifiers. Since the leading edges of the output pulsed voltages are formed sequentially, the device ensures their uniform phase shift, which results in an increase in the total
„„ / о .,ч „„ / О., H
частоты переключений в N раз, в результате чего увеличиваетс частот35 ныи диапазон устройства (фиг.2.16). „the switching frequency is N times, as a result of which the frequency 35 range of the device increases (Fig. 2.16). „
Так как в устройстве используетс Since the device uses
4040
4545
Так как вSince in
сравнение только с одним пилообразным напр жением, искажение выходного сигнала вследствие неидентичности каналов отсутствует. Это позвол ет использовать предлагаемое устройство дл уменьшени искажений выходного сигнала в многоканальных усилител х класса Д, а изменение величин опорного напр жени вместе с ростом входного сигнала позвол ет расширить динамический диапазон- преобразуемого сигнала.Comparison with only one sawtooth voltage, output signal distortion due to non-identical channels. This allows the use of the proposed device to reduce distortion of the output signal in multichannel amplifiers of class D, and a change in the values of the reference voltage along with an increase in the input signal allows the dynamic range of the converted signal to be expanded.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853915128A SU1311009A1 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Method and apparatus for generating a number of pulse-width modulated pulse signals which are uniformly shifted with respect to phase |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853915128A SU1311009A1 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Method and apparatus for generating a number of pulse-width modulated pulse signals which are uniformly shifted with respect to phase |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1311009A1 true SU1311009A1 (en) | 1987-05-15 |
Family
ID=21184228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853915128A SU1311009A1 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Method and apparatus for generating a number of pulse-width modulated pulse signals which are uniformly shifted with respect to phase |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1311009A1 (en) |
-
1985
- 1985-06-17 SU SU853915128A patent/SU1311009A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 3715649, кл. Н 02 М 7/52, 1971. Врем импульсные вычислительные устройства/Под ред. В.Б.Смолова и Е.П.Угрюмова. М.: Радио и св зь, 1983, с.30-31, рис.1.19. .(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РЯДА ПШРОТ- НО-МОДУЛИРОВАННЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, РАВНОМЕРНО СДВИНУТЫХ ПО ФАЗЕ, И УСТРОЙСТВО дл ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6078277A (en) | Arrangement and method for producing a plurality of pulse width modulated signals | |
US5099180A (en) | Ultrasonic motor driving circuit | |
SU1311009A1 (en) | Method and apparatus for generating a number of pulse-width modulated pulse signals which are uniformly shifted with respect to phase | |
US4504792A (en) | FM Detector using monostable multivibrators | |
JPS63246928A (en) | D/a converter | |
US5394022A (en) | Pulse width modulation circuit apparatus | |
US4800338A (en) | Pulse count type FM demodulator | |
GB1404768A (en) | Waveform generators | |
SU1185584A1 (en) | Signal period duration-to-d.c. voltage level converter | |
US2862185A (en) | Electronic fm/fm to analog or digital converter | |
US3749939A (en) | Phase difference measuring device | |
SU1396260A1 (en) | Pulse shaper | |
SU936358A1 (en) | Gate-type converter control device | |
SU1396261A1 (en) | Pulse shaper | |
SU721913A2 (en) | Ac voltage-to-code converter | |
SU1598111A1 (en) | Multichannel d.c. voltage amplifier | |
JPS6324577B2 (en) | ||
SU995263A1 (en) | Frequency detector | |
JPS6124323A (en) | Converting circuit of unipolar-bipolar pwm signal | |
SU566201A1 (en) | Phase-angle meter | |
SU1188761A1 (en) | Square-law function generator | |
SU595844A1 (en) | Electric signal delay system | |
SU1403276A1 (en) | Single-channel master oscillator of output voltage of direct thyristor frequency converter | |
SU1543562A1 (en) | Digital signal regenerator | |
SU1305825A1 (en) | Class d amplifier |