SU1614110A1

SU1614110A1 - Фазоимпульсный модул тор

Info

Publication number: SU1614110A1
Application number: SU884445179A
Authority: SU
Inventors: Ашот Араратович Алексанян; Владимир Александрович Александров; Борис Николаевич Артемьев; Василий Александрович Галахов; Владимир Львович Куликов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2962
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1990-12-15

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилител х и генераторах, а также во вторичных источниках электропитани . Цель изобретени - повышение надежности и помехоустойчивости и уменьшение фазовых искажений - достигаетс путем исключени счетных триггеров из устройства и использованием двусторонней симметричной модул ции широтно-импульсного сигнала. Фазоимпульсный модул тор содержит генератор 1 тактовых импульсов, широтно-импульсный модул тор 2 и выходной блок 3. Введение дополнительно элементов 4, 5 совпадений и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, 7, а также выполнение широтно-импульсного модул тора 2 с двусторонней симметричной модул цией выходного сигнала обеспечивает повышение надежности и помехоустойчивости работы устройства благодар исключению формировани ложных импульсов с длительностью до полупериода рабочей частоты и уменьшение фазовых искажений симметричной модул цией длительности импульсов относительно моментов переключени амплитуды импульсов рабочей частоты генератора тактовых импульсов. 2 ил.

Description

(21)4445179/24-21

(22) 20.06.88

(46)15.12.90. Бюл. №46

(72) А.А. Алексан н, В.А.Александров,

Б.Н.Артемьев.В.А. Галахов и В.Л. Куликов

(53)621.376.54(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР №614535. кл. Н 03 К 7/08, 1972.

Патент Англии Ыг 1505181, кл. Н 03 К 7/08, 1978.

(54) ФАЗОИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

(57)Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилител х и генераторах, а также во вторичных источниках электропитани . Цель изобретени - повышение надежности и помехоустойчивости и уменьшение фазовых искажений - достигаетс путем исключени счетных триггеров из устройства -и использованием двусторонней симметричной модул ции широтно-импульсного сигнала . Фазоимпульсный модул тор содержит генератор 1 тактовых импульсов, широтно-импульсный модул тор 2 и выходной блок 3. Ввведение дополнительно зле- ментов 4,5 совпадений и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6,7а также выполнение широтно-импульсного модул тора 2 с двусторонней симметричной модул цией выходного сигнала обеспечивает повышение надежности и помехоустойчивости работы устройства благодар исключению формировани ложных импульсов с длительностью до полупериода рабочей частоты и уменьшение фазовых искажений симметричной модул цией длительности импульсов относительно моментов переключени амплитуды импульсов рабочей частоты генератора тактовых импульсов. 1 з.п ф-лы, 2 ил.

О

Фиг.1

Ох

S

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в клю чевых усилител х и генераторах, вторичных источниках электропитани .

Цель изобретени - повышение надежности и помехоустойчивости и уменьшение фазовых искажений.

На фиг.1 приведена функциональна схема фазоимпульсного модул тора; на фиг.2 - временные диаграммы,его работы.

Фазоимпульсный модул тор содержит генератор 1 тактовых импульсов, широтно- импульсный модул тор 2, выходной блок 3, злементы 4 и 5 совпадений, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и 7, при этом первый вь1ход генератора 1 тактовых импульсов соединен с входом синхронизации широтно- импульсного модул тора 2, вход которого соединен с входной шиной управл ющего напр жени , а выход -с первыми входами элементов 4 и 5 совпадений, причем второй пр мой вход элемента 4 совпадений соединен с вторым инверсным входом элемента 5 совпадений и первым выходом генератора 1 тактовых импульсов, второй выход которого соединен с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ б и 7, вторые входы которых соединены с выходами элементов 4 и 5 совпадений, а выходы - с входами выходного блока 3, выход которого соединен с выходной шиной устройства.

На фиг.2 приведены временные диаграммы напр жений на первом Ui.i(2fo) и втором Ui.2(fo) выходах генератора 1 тактовых импульсов, симметричное пилообразное напр жение Un, формируемое в широтно-импульсном модул торе 2, по результату сравнени которого с входным сигналом Uo формируетс последовательность широтно-модулированных импульсов U2, а также выходные сигналы элементов 4 и 5 совпадений - U4 и Us, элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и 7 - Ue и и и импульсное напр жение на выходе выходного блока 3 - из.

Генератор 1 тактовых импульсов предназначен дл формировани импульсных .последовательностей Ui.i и Ui.2 типа ме-. андр рабочей fo и удвоенной рабочей частоты 2fo. Генератор 1 может быть выполнен на мультивибраторе и двух счетных триггерах, переключающихс по спаду импульсного напр жени на их входах синхронизации.

Широтно-импульсный модул тор предназначен дл формировани широтно-им- пульсного сигнала с удвоенной рабочей частотой по результату сравнени симметричного пилообразного напр жени Un, сформированного в результате интегрировани импульсного напр жени Ui,i, с входным сигналом Uo. Широтно-импульсный модул тор может быть выполнен на операционном усилителе с емкостной обратной св зью и компараторе. Элементы 4 и 5 сов- 5 падений и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и 7 предназначены дл прэобразовани импульсных сигналов Ui.i и Ui.2 и сигнала с широтно-импульсной модул цией U2 в импульсные напр жени Ue и U, симметрично

10 сдвинутые по фазе относительно тактовых моментов времени IK. Элементы 4-7 выполнены на стандартных логических схемах, например , серии 533 Л A3 и 533 Л П5.

Выходной блок 3 предназначен дл

15 ключевого усилени по мощности импульсных напр жений Ue и U, модулированных по фазе, и их последующего сложени , Выходной блок 3 может быть выполнен на двух двухтактных каскадах с трансформаторным

0 выходом, включенных по выходу последовательно , либо на двух полумостовых схемах, соединенных последовательно в мостовую схему с трансформаторным выходом. В зависимости от применени выходной блок 3

5 может быть подключен к нагрузке через резонансный контур, либо через выпр митель и фильтр нижних частот.

Фазо-импульсный модул тор работает следующим образом.

0 Импульсный сигнал Ui.i удвоенной рабочей частоты с первого выхода генератора 1 тактовых импульсов поступает на вход синхронизации широтно-импульсного модул тора 2, где в результате интегрирова5 ни преобразуетс в симметричное пилообразное напр жение Un частотой 2fo и амплитудой UHM. По результату сравнени пилообразного напр жени Un с входным напр жением Uo на выходе модул тора 2

0 формируетс сигнал U2:

У /1 приип Uo;,,х

|Оприип Ц).

Фронт и спад импульсов сигнала U2 симметрично смещены относительно такто5 вых моментов времени tx, а длительность импульсов 1и определ етс выражением;

Ти Uo/2foUnM.

Сигнал U2 поступает на первые входы элементов 4 и 5, вторые входы которых под- 0 ключены к первому выходу генератора 1. В результате на их выходах формируютс импульсные последовательности U4 и Us: U4 U2 V Ui.i;

(2) 5U5 U2 V Ui.i.

Сигналы U4 и Us представл ют собой разделенные половины импульсов сигнала U2. Сформированные таким образом сигналы U4 и Us поступают на вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и 7, на

первые входы которых подаетс импульсное напр жение Ui.2 рабочей частоты fo с второго выхода генератора 1 тактовых импульсов . В результате на выходахэлементов- 6 и 7 формируютс импульсные напр жени 5 Ue и и, симметрично сдвинутые по фазе относительно тактовых моментов времени 1к:.

U6 U4® Ui.2;

(3) 10

Ul.2.

Выполнение выражени (3) эквивалентно смещению напр жени Ui.2 относительна тактовых моментов tK влево и вправо на величину Ти/2:15

U6(t ) Ui.2(t+t4/2);

(4)

U7(t) Ul.2(t-W2).

Это соответствует симметричному фазовому сдвигу напр жений Ue и U относи- 20 тельно моментов времени 1к:

Ги fо

(5)

гг tn f 6

Таким образом, в фазоимпульсном мо- 25 дул торе обеспечиваетс симметрична фазова модул ци /fByx импульсных последовательностей.

Импульсные напр жени Ue и U поступают на входы выходного блока 3, где осуще- 30 ствл етс их ключевое усиление по мощности и противофазное сложение. В результате на выходе выходного блока 3 формируетс последовательность разнопол рных импульсов из рабочей частоты fo, длительность которых 35 tn измен етс по закону изменени входного сигнала Uo от О до 1 /2 fo:

из Eo(U6-U7), (6)

где ЕО - амплитуда выходных импульсов.

При зтом в режиме ограничени при U2 40 1 длительность tu 1 /2 fo и выходное напр жение из представл ет импульсную последовательность типа меандр, а при игельность tu О и выходное напр жение из 0.,.

Использование в устройстве симмет- 45 ричной фазовой модул ции позвол ет эффективно использовать его в качестве ключевых генераторов с неизменной относительно тактовых импульсов фазой выход- кого регулируемого по амплитуде 50 напр жени , так как в процессе регулировани мощности генератора фазоимлульснь1й модул тор не вносит каких-либо изменений фазы выходного напр жени .

Применение устройства в регул торах напр жений с частотой изменени входного сигнала до(0,1-0,3)fo за счет использовани двусторонней симметричной модул ции позвол ет уменьшить искажени выходного сигнала до 1-2%.

Введение в состав известного устройства дополнительных блоков и св зей подво- лило сохранить устойчивую работу фазоимпульсного модул тора во всем диа- пазоне изменени входного сигнала, включа и режим перемодул ции, при одновременном снижении искажений формы В1 1хо4ного сигнала, при этом возможное наличие высокочастотных переключений сигнала на выходе широтно-импульсного модул тора в моменты изменени его выходного состо ни , а также наличие высоко- частотных помех на шинах питани устройства не приводит к потере устойчивости его работы и снижению надежности благодар отсутствию при формировании импульсной последовательности счетных триггеров.

Claims

1.Фазоимпульсный модул тор, содержащий генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен с входом синхронизации широтно-импульсного модул тора , вход которого соединен с входной шиной управл ющего напр жени , и выходной блок, выход которого соединен с выходной шиной модул тора, отличающий - с тем, что, г. целью повышени надежности и помехоустойчивости, в него введены два элемента совпадений и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены с входами выходного блока, первые входы - с вторым выходом генератора тактовых импульсов, а вторые входы - с выходами первого и второго элементов совпадений соответственно, первые входы которых соединены с выходом широтно-импульсного модул тора, при этом второй пр мой вход первого элемента совпадений соединен с вторым инверсным входом второго элемента совпадений и с первым выходом генератора тактовых импульсов.

2.Модул тор по П.1, отл ич ающий- с тем, что, с целью уменьшени фазовых искажений, широтно-импульсный модул тор выполнен с. двусторонней модул цией длительности выходного сигнала.