SU1619393A1 - Широтно-импульсный модул тор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульс 11 иной технике. Цель изобретени  - повышение точности и термостабильности путем уменьшени  емкости конденсатора при сохранении стабильности формируемых импульсов - достигаетс  введением в широтно-импульсный модул тор транзисторов 6 и 8 разного типа проводимости , двупол рного источника 4 тока и элемента ИЛИ 10. Широтно- импульсный модул тор содержит также триггер 11, шину 12 тактовых импульсов , компаратор 13, операционный усилитель 1, резисторы 5 и 7, конденсатор 2. 1 ил. (Л Ј Л/х 3d СО С со со

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в системах преобразовани  и передари информации с тиротно-импульс- ной модул цией.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и термостабильности путем уменьшени  емкости конденсатора при сохранении длительности формируемых импульсов.

На чертеже представлена функциональна  схема широтно-импульсного модул тора,

Широтно-импульсный модул тор содержит операционный усилитель 1, конденсатор 2, общую шину 3, двупол р- ный источник 4 тбка, резистор 5, транзистор 6, резистор 7, транзистор 8, шину 9 источника питани , элемент ИЛИ 10, триггер 11, шину 12 тактовых импульсов , компаратор 13, входную шину 14 выходную шину 15, при этом входна  шина 14 соединена с первым входом компаратора 13, второй вход которо- го соединен с инвертирующим входом операционного усилител  1, с общей шиной 3 через конденсатор 2 и с выходом операционного усилител  1 и первым выводом резистора 5 через дву- пол рный источник 4 тока, а выход - с вторым входом триггера 11, первый вход которого соединен с шиной -12 тактовых импульсов, а выход - с неинвертирующим входом операционногд усилител  1 и первым входом элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с выходной шиной 15, а второй вход - с коллектором транзистора 8 первого типа проводимости, эмиттер которого соединен с шиной 9 источника питани , а база через резистор 7 - с коллектором транзистора 6 второго типа проводимости , база которого соединена с общей шиной 3, а эмиттер - с вторым выводом резистора 5.

Триггер 11 должен срабатывать по переднему фронту поступающих на его входы сигналов. Компаратор 13 обеспечивает на своем выходе уровни сигнала согласующиес  с уровн ми входных сигналов триггера, например, 0 и +5В. Двупол рный источник 4 тока в простейшем случае может быть выполнен на резисторе, а элемент ИЛИ 10 - на двух диодах.

Если напр жение на выходе операционного усилител  1 превышает пробивное напр жение эмиттерного пере

10

15.

20 4 и 25 30 а

а , й6193934

хода транзистора 6, то между эмиттером и общей шиной необходимо включить защитный диод в пол рности, обратной диоду эмиттерного перехода. Если нижний уровень сигнала с выхода триггера 11 значительно отличаетс  от нулевого , то между его выходом и неинвертирующим входом операционного усилител  1 можно включить диод, а неии- вертирующий вход операционного усили тел  1 соединить с общей шиной 3 через дополнительный резистор.

Широтно-импульсный модул тор работает следующим образом.

Длительность импульса, поступающего на шину 12 тактовых импульсов должна быть минимально возможной, т.е. необходимой и достаточной дл  срабатывани  триггера 11. При отсутствии входного напр жени  на шине 14 и отсутствии тактового импульса на шине 12 триггер 11 находитс  в состо нии , при котором напр жение на его выходе близко нулю, поэтому близко нулю напр жение на выходе операционного усилител  1 и на обкладках конденсатора 2. Транзисторы 6 и 8 закрыты . Компаратор 13 внутренней регулировкой устанавливаетс  так, что при отсутствии напр жени  на шине 14 напр жение на его выходе также отсутствует. При наличии напр жени  Ивх и поступлении тактового импульса Ит на шину 12 на выходе триггера 11 устанавливаетс  высокий потенциал. На шине 15 через элемент ИЛИ 10 формируетс  передний фронт выходного импульса. Положительный потенциал с выхода триггера 11 приводит к формированию положительного потенциала на выходе операционного усилител  1, при этом через дву- пол рный источник 4 тока начинает зар жатьс  конденсатор 2. Когда на- дг пр жение на конденсаторе 2 превысит напр жение на шине 14 на выходе компаратора 13 будет сформировано положительное напр жение, от которого триггер 11 возвращаетс  в исходное состо ние и на неинвертирующем входе усилител  1 напр жение станет равным нулю. Напр жение на конденсаторе 2 положительное, поэтому выходное напр жение усилител  1 становитс  отрицательной пол рности, в св зи с чем измен ет знак ток с выхода источника 4 и конденсатор 2 начинает разр жатьс . Одновременно с этим отпираютс  транзисторы 6 и 8 и на коллек35

40

50

55

516

торе транзистора 8 и выходной шине 15 сохран етс  высокий положительный потенциал.

Когда конденсатор 2 разр дитс , выходное напр жение с выхода усилител  1 станет равным нулю, транзисторы 6 и 8 закроютс  и на выходной шине 15 будет сформирован задний фронт выходного импульса, длительность которого будет пр мо пропорциональна величине входного напр жени  ИВ;( на шине 14, при этом длительность выходного импульса складываетс  из времен зар да и разр да конденсатора 2. Така  структура позвол ет дл  заданных значений длительностей выходных импульсов использовать номинал конденсатора 2 в два раза меньше.

В том случае, когда величина выходного напр жени  И 6) более некоторого значени , при котором за врем  между тактовыми импульсами конденсатор 2 не успеет разр дитьс  до нул , то выходное напр жение на шине 5 останетс  положительным, т.е. скважность выходных импульсов станет равной единице.

Нестабильность частоты следовани  ШИМ определ етс  лишь нестабильностью частоты генератора тактовых импульсов и может быть получена сколь угодно малой.

Таким образом, введение в широтно- импульсный модул тор новых элементов и св зей позвол ет при сохранении неизменной длительности выходных импульсов уменьшить вдвое емкость конденсатора , что, повышает точность и термостабильность преобразовани 

0

3936

аналоговых сигналов в широтно-импульсные .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Широтно-импульсный модул тор, содержащий триггер, первый вход которого соединен с шиной тактовых импульсов , а второй вход - с выходом компаратора , первый вход которого соеди- динен с входной шиной, операционный усилитель, выход которого соединен с первым выводом первого резистора, а инвертирующий вход - с первым выводом конденсатора, и второй резистор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и термо - стабильности пyтe уменьшени  емкости конденсатора при сохранении длительности формируемых импульсов, в него дополнительно введены два транзистора разного типа проводимости, двупол рный источник тока и элемент ИЛИ, выход которого соединен с вы5 ходной шиной, первый вход - с выходом триггера и неинвертирующим входом операционного усилител , а второй вход - с коллектором транзистора перч вого типа проводимости, эмиттер которого соединен с шиной источника

   5

   0

   0

   5

   0

   питани , а база через второй резистор - с коллектором транзистора второго типа проводимости, база которого соединена с общей гаиной, а эмит- трр - с вторым выводом первого резис тора, первый вывод которого терез двупол рный источник тока соединен с инвертирующим входом операцией..о- го усилител  и вторым входом компаратора , при этом второй вывод конден-« сатора соединен с общей шиной.