SU1478316A1

SU1478316A1 - Цифровой широтно-импульсный модул тор

Info

Publication number: SU1478316A1
Application number: SU874245339A
Authority: SU
Inventors: Станислав Яковлевич Галицков; Сергей Николаевич Лысов; Александр Владимирович Стариков; Антон Вячеславович Степин
Original assignee: Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1987-05-15
Publication date: 1989-05-07

Abstract

Изобретение относитс к области импульсной техники и может быть использовано в измерительных и преобразовательных системах св зи и управлени . Цель изобретени - повышение надежности работы устройства - достигаетс путем исключени сквозных токов в выходных силовых ключевых каскадах. Устройство содержит счетчики 1,2 импульсов, счетные триггеры 4 и 3, триггер 6 знака, генератор 7 пр моугольных импульсов, элементы 8 и 9 совпадений, интегратор 14, элементы ИЛИ 15, 16 и 17, коммутаторы 18 и 19, выходные шины 22 и 23, шину 24 входного сигнала, шину 25 знака. Введение в устройство дополнительных элементов 10 и 11 совпадений, формирователей 12 и 13 импульсов, счетного триггера 5, блока 20 ограничени и блока 21 сброса с соответствующими св з ми позвол ет формировать паузы между фронтами пр мой и инверсной последовательностей выходных импульсов и обеспечивает повышение надежности устройства при управлении мощными силовыми ключами в результате исключени в них сквозных токов. 2 ил.

Description

гг

4ь 1

00

со

ОЪ

114

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в измерительных и преобразовательных системах св зи и управлени .

Целью изобретени вл етс повыше ние надежности работы устройства путем формировани пауз между фронтами пр мой и инверсной последовательностей выходных импульсов, что позвол ет избежать сквозных токов в выходны силовых ключевых каскадах.

На фиг. 1 представлена функциональна схема цифрового широтно-им- пульсного модул тора; на фиг. 2 - функциональна схема блока ограни- чени .

Ыиротно-импульсный модул тор содержит счетчики 1 и 2 импульсов, счетные триггеры 3-5, триггер 6 знака, генератор 7 пр моугольных им- пульсов, элементы 8-11 совпадений, формирователи 12 и 13 импульсов, инвертор 14, элементы ИЛИ 15 - 17, коммутаторы 18 и 19, блок 20 ограничени , блок 21 сброса, выходные шины 22 и 23, шины 24 входного сигнала, шину 25 знака, при этом выход генератора 7 пр моугольных импульсов соединен со счетным входом счетного триггера 3 и первыми входами элементов ИЛИ 15 и 16, вторые входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами триггера б знака, а выходы - соответственно с входами пр мого и обратного счета счетчика 1 импульсов, выходы переноса которого соединены с входами элемента 8 совпадений , выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 17, выход которого соединен с входом формирова- тел 12 импульсов и первым входом элемента 9 совпадений, выход которого соединен со счетным входом счетного триггера 4, пр мой выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 17, а инверсный выход - с первыми входами коммутаторов 18 и 19, входы управлени которых соединены с пр мым выходом триггера 6 знака, а выходы - с выходными шинами 22 и 23, разр дные входы счетчика 2 соединены с общей шиной, счетный вход - с выходом счетного триггера 3, а выход - с первыми входами элементов 10 и 11 совпадений и входом формировател 13 импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента 9 совпадений , а выход формировател 12 импупь- сов - с вторым входом элемент 10

162

совпадений, выход которого соединен со счетным входом счетного триггера 5, пр мой выход которого соединен с вторыми входами коммутаторов 18 и 19 причем выход блока 21 сброса соединен с входами сброса счетных триггеров 4 и 5 и вторым входом элемента 11 совпадений, выход которого соединен с входами записи информации счетчиков 1 и 2 и входом инвертора 14, выход которого соединен с первым вхо-. дом триггера 6 знака, второй вход которого соединен с шиной 25 знака и входом блока 20 ограничени , разр дные входы которого соединены с входными шинами 24, а выходы - с разр дными входами счетчика 1 импульсов.

Счетчики 1 и 2 могут быть выполнены на микросхемах К155ИЕ7, триггеры 3 - 6 - на микросхемах К155ТМ2, элементы 8-11 совпадений - на микросхемах К155ЛИ1, формирователи 12 и 13 импульсов - на микросхемах К155АГ1, инвертор - на микросхеме K155JIH1, элементы ИЛИ 15 - 17-на микросхемах К155ЛЛ1, коммутаторы 18 и 19 - на микросхемах K155KII2, при этом первый и второй входы одного инверсны относительно входов второго, а генератор 7 пр моугольных импуль- сов - на микросхеме К155ЛАЗ с кварцевой стабилизацией или с врем задающим , конденсатором.

Блок 20 ограничени может быть выполнен , например, из группы элементов ИЛИ 26, группы элементов 27 совпадений , элемента И-НЕ 28, элементов ИЛИ 29 и 30, элемента ИЛИ-НЕ 31 и инвертора 32.

В зависимости от величины, на которой должен быть ограничен входной сигнал n-разр дных входов, шины 24 разбиваютс на две группы: с 1 до (n-m) и с (n-m+1) до п, причем . Перва группа разр дов - с 1 до (n-m) - соединена с первыми входами группы элементов ИЛИ 26, выходы которых вл ютс первыми входами группы элементов 27 совпадений, выходы которых вл ютс (n-m) младшими разр дами выхода блока 20 ограничени .

Втора группа р зр дных входов шины 24 - с (n-m+1) до п - вл етс соответствующими выходами блока 20 ограничений . Они соединены с m входами элемента И-НЕ 28 и элемента ИЛИ 29. Выход элемента И-НЕ 28 -соединен с первым входом элемента ИЛИ 30, выход которого соединен с вторыми входами

J14

группы элементов 27 совпадений. Выхо элемента ИЛИ 29 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 31, второй вход которого соединен с выходом инвертора 32, а выход - с вторыми входами группы элементов ИЛИ 26. Вторые входы элемента ИЛИ 30 и инвертора 32 соединены с шиной 25 знака.

Блок 21 сброса, например, может быть выполнен в виде последовательно соединенных резистора и конденсатора причем второй вывод резистора присоедин етс к шине питани : а второй вывод конденсатора - к общей шине. Вывод сопротивлени , соединенный с конденсатором, вл етс выходом блока 21 сброса.

Модул тор работает следующим образом .

После включени напр жени питани блок 21 сброса формирует сигнал, который устанавливает в ноль счетные триггеры 4 и 5, стробирует через элемент 11 совпадений счетчики 1 и 2 и далее стробирует через инвертор 14 триггер 6 знака. При этом входной сигнал, пройд через блок 20 ограничени , записываетс в пр мом (при положительном знаке сигнала) или в об- ратном (при отрицательном знаке сигнала ) коде в счетчик 1, а код знака этого сигнала записываетс в триггер 6 знака.

В зависимости от знака входного сигнала импульсы генератора 1 пр моугольных импульсов с частотой f0 проход т либо через элемент ИЛИ 15 (знак положительный), либо через элемент ИЛИ 16 (знак отрицательный) и посту- пают соответственно либо на вход пр мого счета, либо на вход обратного счета счетчика 1. В зависимости от величины мантиссы входного сигнала на выходах переноса (либо на пр мом, либо на обратном) счетчика 1 через промежуток времени

t,(2n-N),

го где п - количество разр дов двоично-

го счетчика;

N - мантисса входного числа, после начальной установки (стробиро- вани ) по вл етс отрицательный им-, пульс.

Этот отрицательный импульс с выхода счетчика 1, пройд через элементы 8,17 и 9, поступает на вход счетного триггера 4 и переключает его. Этот

же импульс, ирони череч элементы 12 и 10, поступает на пход счетного триггера 4 и переключает его с задержкой по времени , относительно переключени триггера 4. Врем Г, задержки определ етс формирователем 12 импульсов. Пр моугольные импульсы с генератора 17 пр моугольных импульсов .поступают также на вход счетного триггера 3, который производит деление частоты fc на 2. Пр моугольные

„ fo импульсы с частотой - со счетного

триггера 3 подаютс на счетный вход счетчика 2. На выходе переноса счетчика 2 через промежуток времени

rui

после начальной установки по вл етс отрицательный импульс, который, пройд через элемент 10 совпадений, поступает на вход счетного триггера 5 и возвращает его в исходное состо ние . Этот же импульс, пройд через формирователь 13 импульсов и элемент 9 совпадений, с выдержкой времени э определ емой формирователем 13, поступает на вход счетного триггера 4 и также возвращает его в исходное состо ние. Отрицательный импульс с выхода счетчика 2 через элемент 11 совпадений вл етс стробирующим дл счетчиков 1 и 2 и через инвертор 14 дл триггера 6 знака. Далее процесс повтор етс . Таким образом, устройство входит в режим автоматического стробировани . При этом с выходов цифрового широтно-импульсного модул тора (шины 22 и 23) идут пр ма и инверсна последовательности импульсов с периодом

, П41

,

Причем, учитыва , что с триггера 4 на первые входы коммутаторов 18 и 19 поступает инверсный сигнал, а с триггера 5 на их вторые входы - пр мой сигнал, то между фронтами пр мой и инверсной последовательностей импульсов образуютс раздвижки длительностью Ц, и Сг. Очевидно, что

1

t,(2n-N) о

должно быть больше С, иначе произойдет срыв широтно-импулье ной модул ции . Дл обеспечени этого услови в устройство введен блок 20 ограничени , который не допускает превышени входным сигналом заранее определенного значени Мд0„ .

Таким образом, введение в цифровой широтно-импульсный модул тор счетного триггера, элементов совпадений, формирователей импульсов, блоков сброса и ограничени с соответствующими св з ми позвол ет осуществить паузы между фронтами пр мой и инверсной последовательностей выходных импульсов , что позвол ет повысить надежность работы устройства при управлении мощными силовыми ключами за счет исключени в них сквозных токов.

Claims

Формула изобретени

Цифровой широтно-импульсный модул тор , содержащий генератор пр моугольных импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого триггера и первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами триггера знака, первый вход которого соединен с шиной знака, а второй - с выходом инвертора, вход которого соединен с входами записи информации первого и второго счетчиков импульсов, входы пр мого и обратного счета первого счетчика импульсов соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ИЛИ, а входы переполнени - с входами первого элемента совпаде- . ний, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента совпадений, выход которого соединен со счетным входом

второго триггера, пр мой выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, а инверсный выход - с первыми входами первого и второго коммутаторов, входы управлени которых соединены с пр мым выходом триггера знака, выходы - с выходными шинами , обща шина подключена к разр дным входам второго счетчика импульсов , счетный вход которого соединен с выходом первого счетного триггера, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности, в него

5 дополнительно введены первый и второй формирователи импульсов, блок ограничени , блок сброса, третий и четвертый элементы совпадений и третий счетный триггер, пр мой выход коо торого соединен с вторыми входами обоих коммутаторов, вход сброса - с входом сброса второго счетного триггера , выходом блока сброса и первым входом третьего элемента совпадений,

5 выход которого соединен с входом инвертора , а второй вход - с выходом второго счетчика импульсов, первым входом четвертого элемента совпадений и через первый формирователь им0 пульсов - с вторым входом второго элемента совпадений, при этом выход третьего элемента ИЛИ через второй формирователь импульсов соединен с вторым входом четвертого элемента совпадений, выход которого соединен со счетным входом третьего счетного триггера, шины входного сигнала соединены с разр дными входами блока ограничени ,выхода которого соединены с разр дными входами первого счет5

0

чика импульсов, знака.

а вход - с шиной

27

п-т