SU1385285A1 - Pulse-width modulator - Google Patents

Pulse-width modulator Download PDF

Info

Publication number
SU1385285A1
SU1385285A1 SU864017905A SU4017905A SU1385285A1 SU 1385285 A1 SU1385285 A1 SU 1385285A1 SU 864017905 A SU864017905 A SU 864017905A SU 4017905 A SU4017905 A SU 4017905A SU 1385285 A1 SU1385285 A1 SU 1385285A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
input signal
resistor
comparator
conversion unit
Prior art date
Application number
SU864017905A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Михайлович Матвеев
Original Assignee
Витебское Производственное Объединение "Электроизмеритель"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Витебское Производственное Объединение "Электроизмеритель" filed Critical Витебское Производственное Объединение "Электроизмеритель"
Priority to SU864017905A priority Critical patent/SU1385285A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1385285A1 publication Critical patent/SU1385285A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в измерительных преобразовател х аналогового сигнала. Изобретение позвол ет повысить точность преобразовани  путем стабилизации частоты вы- ходного сигнала при изменени х входного сигнала. Дл  этого в широтно-им- пульсный модул тор (ШИ1-1) дополнительно введены блок преобразовани  входного сигнала и два дополнительных резистора, один из которых выполнен управл емым. ШИМ содержит интег.ратор 1, компаратор 2, управл емый резистор 3, резистор 4, блок 5 преобразовани  входного сигнала. Компаратор 2 может быть вьшолнен на операционном усилителе, а управл емый резистор 3- в виде полевого транзистора. Блок преобразовани  входного сигнала выполнен в виде выпр мител , что обеспечивает возможность преобразовани  двухпол рного входного сигнала. В устройстве обеспечиваетс  независимость частоты от величины входного сигнала, что обуславливает высокую точность и быстродействие предложенного модул тора. 1 з.п. ф-лы, t ил. § (ЛThe invention relates to a pulse technique and can be used in measuring transducers of an analog signal. The invention makes it possible to increase the conversion accuracy by stabilizing the frequency of the output signal with changes in the input signal. For this purpose, an input signal conversion unit and two additional resistors, one of which is controlled, are added to a pulse-width modulator (W1-1). The PWM contains an integrator 1, a comparator 2, a controlled resistor 3, a resistor 4, an input signal conversion unit 5. Comparator 2 can be made at the operational amplifier, and the controlled resistor 3 can be in the form of a field effect transistor. The input signal conversion unit is in the form of a rectifier, which provides the possibility of converting a bipolar input signal. The device is provided with frequency independence from the size of the input signal, which causes high accuracy and speed of the proposed modulator. 1 hp f-ly, t il. § (L

Description

l//i/yl // i / y

МюПретепне. относитс  к импу.чьс- iicui технике и может быть испо.чьтова- И(1 в нзмсфHTe.TibFibix преобразовател х аналогового сит-нала.MuRetepne. refers to the impu- ation of the iicui technique and can be used in the AND-I (1 in the context of HT.TibFibix converters of the analog sitel.

Целью H- foripei еии   вл етс  повышение точности преобра: овани  путем стабилизации частоты выходного сигнал  при итмертени х входног о сигнала ,The goal of H-foripeiIe is to improve the accuracy of the conversion: by stabilizing the frequency of the output signal during input

На чертеже представлена функциональна  схема широтно-имнульсного модул тора.The drawing shows a functional diagram of a pulse width modulator.

Широтно-импульсньй модул тор (ШИМ) содержит интегратор 1, компара тор 2, управл емый резистор 3, резистор 4, блок 5 преобразовани  входного сигнала. При этом интегратор 1 и компаратор 2 соединены последовательно , выход компаратора 2 соеди- ней с выходного iiiHiioft устройства и первым входом интегратора 1, второй вход которого соединен с входной шиной и входом блока 5 преобразовани  входного сигнала, выход которого соеди- ней с управл ющим входом управл емого резистора 3 включенного между общей шиной и вторым входом компаратора 2, который через резистор 4 соединен с выходной шиной,причем управл емый резистор 3 может быть выполнен в виде полевого транзистора Интегратор 1 может быть выполнен на операционном усилителе, инвертирующи вход которого через резисторы соеди- иен с входной и вьпсодной шинами, а через конденсатор со своим выходом. Компаратор 2 может быть выполнен на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен через пер вый резистор с выходом интегратора, через второй резистор со своим выходом , а инвертирующий вход - через управл емый резистор 3 - с общий шиной и через резистор 4 - с выходной 111иной. Блок 5 преобразовани  входного сигнала может быть выполнен в виде выпр мител , масштабирующего узла , квадратора, сумматора. Выполнение блока 5 преобразовани  входного сигнала в виде выпр мител , а управл емого резистора 3 в виде полевого транзистора обеспечивает возможность преобразовани  двухпол рного входного сигнала.The pulse width modulator (PWM) contains integrator 1, comparator 2, a controlled resistor 3, a resistor 4, an input signal conversion unit 5. In this case, integrator 1 and comparator 2 are connected in series, the output of comparator 2 is connected to the output device iiiHiioft and the first input of integrator 1, the second input of which is connected to the input bus and the input of the input signal conversion unit 5, the output of which is connected to the control input a controlled resistor 3 connected between the common bus and the second input of the comparator 2, which is connected through the resistor 4 to the output bus, and the controlled resistor 3 can be made in the form of an FET Integrator 1 can be made and an operational amplifier, whose input is invertiruyuschi soedi- yen through resistors to the input and vpsodnoy tires, and through a capacitor to its output. Comparator 2 can be made on an operational amplifier, the non-inverting input of which is connected through the first resistor to the integrator output, through the second resistor to its output, and the inverting input to the common bus through controlled resistor 3 and to the output 111 bus. The input signal conversion unit 5 can be made in the form of a rectifier, a scaling node, a quadrator, an adder. Performing an input signal conversion unit 5 in the form of a rectifier, and a controlled resistor 3 in the form of a field effect transistor, provides the ability to convert a two-pole input signal.

11IHM работает следующим образом. Выходное напр жение интегратора 1 под воздействием суммы входного напр жени  и чнакопеременного выход11IHM works as follows. The output voltage of the integrator 1 under the influence of the sum of the input voltage and alternating output

ног о напр жени  кс мпарат чра 2 сонер-- тает колебани  по линеГпюму закону ме.жду двум  уровн ми напр жени  -1 п и +и, задаваемыми резистпвиым делителем и выходными напр жени ми компаратора 2.legs of the voltage of the computer apparatus of the sonar 2, the oscillations according to the linear pressure law between two levels of voltage -1 p and + and given by the resistive divider and the output voltage of the comparator 2.

Алгоритм работы модул тора описать следующими- математическими выражени миThe modulator operation algorithm is described by the following mathematical expressions.

и ВЫ BV т 9,, . --- . 1 - и„ ,and YOU BV t 9 ,,. ---. 1 - and „,

(1)(one)

и ВЫХ + UBX „, J.-:and OUT + UBX „, J.-:

-т,- Un ,-t, - Un,

- посто нна  времени интегратора;- constant integrator time;

- длительности положительного и отрицательного полупериодов выходных импульсов QIHM; - напр жение на выходе и- the duration of the positive and negative half cycles of the output QIHM pulses; - output voltage and

входе устройства. ений (1) находим период импульсов:input device. eni (1) we find the period of the pulses:

т - т + т - 2Уп Л 1ш -.t - t + t - 2up L 1sh -.

(2)(2)

2 Un-f2 Un-f

в ихin their

I -  I -

-и Dtl. дл  определени  напр жений е и е на инвертирующем и неинвертирующем входах компаратора 2 запишемand Dtl. to determine the voltage e and e on the inverting and non-inverting inputs of the comparator 2 we write

е  e

.ii . R2.ii. R2

-е -е Увь1х R3 R4 -th-U1x R3 R4

где R1, R2,where R1, R2,

R3, R4 - величина сопротивлени  резисторов компаратора 2 и резисторов 3, 4. Тогда дл  е можно записатьR3, R4 is the resistance value of the resistors of the comparator 2 and the resistors 3, 4. Then for e you can write

4 Bl - Ur, R2 , . Rr+ R2 4 Bl - Ur, R2,. Rr + R2

Напр жение на инвертирующем входе компаратора 2 при R3 .; R4 составл етThe voltage at the inverting input of the comparator 2 at R3.; R4 is

RR

I ,xI, x

RV RV

/-J -.,Г„.. КЗ/ -J -., G „. KZ

Приравн л (П и , что СООГВРТ- с ствует момент у ггере. П; п рно- сти выход юг() напр жени  кпмпаратора 2, получаем выраженир пч моду/1  Ор,Equal l (P and, that SOGGVRT-s moment at the geger. P; in the form of output south () of the voltage of paraparator 2, we obtain the expression of a mode / 1 Op,

т.е.those.

Ueb.x-RI - Un- R2 ивьгх R3Ueb.x-RI - Un-R2 and R3

,-. , -.

В св зи с тем, 4141 полевой транзистор , на котором выполнен управл емый резистор, обладает естественной квадратичностью своей характеристики и управл ющий вход управл емого резистора 3 соединен с входной шиной устройства, справедливо следующее равенствоDue to the fact that 4141 field-effect transistor, on which a controlled resistor is made, has a natural quadraticity of its characteristic and the control input of the controlled resistor 3 is connected to the input bus of the device, the following equality

R3 К-и ,(6)R3 К-и, (6)

где К - коэффициент гтропорциональности транзистора.where K is the coefficient of gross proportional transistor.

Подставив выражени  (3) и (6) в (2), имеем:Substituting expressions (3) and (6) into (2), we have:

-cBL и Ь 1к11Б2)-cBL and b 1c11b2)

2 Г R4 J2G R4 J

- I - fc l- I - fc l

При условииProvided

R1 - R4R1 - R4

к to

LL

с with

фо11мула (7) сгзодитс  к глелуюшп Formula (7) sgzodits to glory

(9)(9)

T 2C.-|fT 2C.- | f

с with

10ten

1515

2020

т.е. как видно из формулы (9) при соблюдении равенства (8) перио;1, а значит и частота работы , fie завис т от ветичины входного сиг нала. Независимость частоты UIKM от величины входного сигнала обуславливают вы- сокуго точность и быстродействие ШЫ.those. As can be seen from formula (9), if equality (8) is observed, the period; 1, and hence the frequency of operation, fie depends on the input signal's vetichin. The independence of the UIKM frequency from the size of the input signal is determined by the high accuracy and speed of the SW.

Claims (1)

1. Широтно-импульсный модул тор, содержащий соединенные последовательно интегратор и компаратор, выход которого соединен с выходной шиной и первым входом интегратора, второй вход которого соединен с входной шиной ,1. A pulse width modulator containing an integrator and a comparator connected in series, the output of which is connected to the output bus and the first input of the integrator, the second input of which is connected to the input bus, отличающий, СИdistinguishing, SI тем.topics 2525 7)7) 3535 что, с целью повышени  точности, в него дополнительно введены блок преобразовани  входного сигнала и два дополнительных резистора, один из которьпх выполнен управл емым, причем входна  шина соединена с управл ющим входом управл емого резистора через блок преобразовани  входного сигнала, выход компаратора соединен через второй дополнительный резистор со своим вторым входом, который через управл емый резистор соединен с общей шиной.that, in order to increase accuracy, an input signal conversion unit and two additional resistors, one of which is made controllable, are additionally introduced, the input bus is connected to the control input of the controlled resistor through the input signal conversion unit, the comparator output is connected via the second additional a resistor with its second input, which through a controlled resistor is connected to the common bus. 2, Модул тор по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что в нем управл емый резистор выполнен в виде полевого транзистора.2, The modulator according to claim 1, of which is a control resistor in the form of a field-effect transistor.
SU864017905A 1986-02-04 1986-02-04 Pulse-width modulator SU1385285A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864017905A SU1385285A1 (en) 1986-02-04 1986-02-04 Pulse-width modulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864017905A SU1385285A1 (en) 1986-02-04 1986-02-04 Pulse-width modulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1385285A1 true SU1385285A1 (en) 1988-03-30

Family

ID=21220060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864017905A SU1385285A1 (en) 1986-02-04 1986-02-04 Pulse-width modulator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1385285A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 744961, кл. Н 03 К 7/08, 1978. Март шин А. И. и др. Преобразовате.- ли электрических параметров дл систем контрол и измерени . М., 1976, с.58, рис.2-5. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1385285A1 (en) Pulse-width modulator
JPS64613Y2 (en)
SU725043A1 (en) Active resistance-to-frequency converter
SU525970A1 (en) Relay square converter
SU942259A1 (en) Voltage-to-frequency converter
SU652573A1 (en) Function generator
SU756418A1 (en) Pulse-frequency-width operational amplifier
SU498732A1 (en) Analog-to-digital converter
SU492035A1 (en) Frequency Pulse Signal Converter During Time-Pulse
SU362305A1 (en) DEVICE FOR THE REPRESENTATION OF THE HISTOGRAM OF DISTRIBUTION
SU430501A1 (en) WIDE AND PULSE MODULATOR
SU387517A1 (en) LOGARIFM TRANSFER RELATING AMNLITUDE PAIR PULSED DURING A TIME INTERVAL
SU905825A1 (en) Integrator
SU484418A1 (en) Device for determining the torque on the shaft
SU966893A1 (en) Frequency converter for strain gauges
SU773645A1 (en) Function generator
RU2117304C1 (en) Invariant measuring bridge
SU809498A1 (en) Pulse generator
SU432449A1 (en) MEASURING DURATION OF PERIODIC PULSES
SU543952A1 (en) Square Frequency Converter
SU1217340A1 (en) Apparatus for recording contaneogalvanic reaction
SU430329A1 (en) METHOD OF COMPENSATION MEASUREMENT OF AMPLITUDE VALUE OF THE SEQUENCE OF PULSES
SU1229560A1 (en) Displacement-to-relative pulse duration converter
SU418973A1 (en)
SU469125A1 (en) Logic Integrated Integrator