SU489213A1 - Широтно-импульсный модул тор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в цифровых устч ройствах. Известен широтно-импульсный модул тор , содержащий источник питани , положительный полюс которого подключен к одной из обкладок конденсатора врем задак шей RC - цепи, включенного между обшей шиной модул тора и инвертирующим входом операционного усилител , неинвертируюший |вход которого подключен к выходу источника входного сигнала, а выход - к одному из входов триггера, другой вход которого (подсоединен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход - к управл ющему элек роду ключевого элемента, шунтируюшего ко денсатор врем задающей RC - цепи. Однако известный модул тор нестабилен в области больших сигналов. .. Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности работы модул тора в области больших сигналов. Дл  Этого Б него введен инвертор, вход которого подключен к выходу генератора так товых импульсов, а выход - к управл юаце;му электроду ключевого элемента. На 4 1г. 1 дана принцюшвльна  электри|ческа  схема модул тора, ва фиг. 2 - два (грамма его работы. Широтно-импульЬный модул тор содержит Источник питани  /на схеме не показан/, положительный полюс которого подключен к |одной из обкладок конденсатора 1 врем защаюшей RC - цепи, включенного между об1щей шиной модул тора и инвертирующим входом операционного усилител  2, неинверти рующий вход которого подключен к выходуисточника входного сигнала, подключаемого 1к входной клемме 3, а выход усилител  2 лодсоединен к одному из входов триггера 4, |другой вход которого подключен к выходу Ьенератора 5- тактовых импульсов, а выходк управл юшек у электроду ключевого элемента /транзистора / 6, layaTHpyiofflero конденсатор 1. Вход инверугора 7 подключен к выходу |генератора 5 тактовых импульсов, а выход . tepes резистор 8 к управл ющему электроду ключеього элемента 6.

Широтно-им.пульсньгй модул тор работает следующим образом.

С приходом проинвертированного тактового импульса /фиг. 26/ через резистор 8 на базу ключевого элемента /транзистора/6 этот элемент открываетс  и разр жает вр&м задаюший конденсатор 1 в течение длительности , примерно равной длительности тактового импульса. Одновременко с этим тактовый импульс (. 2а) устанавливает триггер 4 в первое устойчивое состо ние, и на одном его плече,  вл ющемс  выхо™ дом 9 устройства, устанавливаетс  высокий потенциал (фиг. 2д), а на другом плече, подключенном к базе 1слючевого элемента 6 через резистор IJD - низкий потенциал. В результате этого ключевой элемент /транзистор/ 6, который был открыт на врем  длительности тактового импульса, выключаетс , и конденсатор 1 зар жаетс  через резистор 11 от источншса питани , подключа емого к клемме 12.

Пока нарастающее напр жение на инвертирующем входе операционного усилител  2 меньше, чем напр жение аналогового сигна ла, приложенного к клемме 3 операционного усилител  2 /фиг. 2в/, напр жение на выходе операционного усилител  2 имеет максимально высокий потенциал (фиг, 2 Е), nocfrS вный по уровню. При наступлении равенст- ва напр жений на обоих входах оперйционного усилител  2 напр жение на его выходе скачком мен етс  до линимапьного, при котором триггер 4 переключаетс  во второе устойчивое состо ние, в результате чего клк чевой элемент /транаистор/ открываетс  и кондексатор 1 разр жаетс  через него. При разр де конденсатора 1 напр жение на инвертирующем входе операционного усилите л  2 снижаетс , а на его выходе напр жение скачкоы увеличиваетс  с минимельного уровн  до максимального т.е. на выходе операционного усилител  2 формируетс  узкий импульс, соответствующий м.омекту сравнени  напр женки на его входах (фиг. 2г.). Конденсатор 1 разр жаетс  вре открьгтый ключевой, элемент /транзистор/ 6 до уровн  остаточного напр жени  на открытом транзисторе , и этот уровень сохран етс  на инвертнруюшем входе операционного усилител  2 до прихода следующего тактового импульса (фиг, 2 в).

На выходном плече триггера 4 формируетс , им ульс, передни фронт которого совпадает с моментом пр 5хода тактового импульса , а задний фронт соответствует моменту равенства линейно- возрастающего напр жени  ка в ем згдаюшем конденсаторе 1 и напр жени  акглогового сигнала.

Длительность импульсов на выходе 9 широтно-импульсного модул тора пропорциональна уровню напр жени  аналогового скг нала.

Если уровень аналогового сигнала- превыщает максимальное значение, соответствующее длительности импульсов, равной пе риоду следовани  тактовр х имп льсов, работа модул тора несколько отличаетс  от описанной.

В этом случае линейно-нарастающее напр жение на врем задаюшем конденсаторе 1 не достигнув уровн  напр жени  аналогового сигнала к моменту прихода очередного тактового импульса, снижаетс  до уровн  остаточного напр жени  на ключевом элементе 6 (фиг. 2 в). Это обусловлено тем, что ключевой элемент 6 открываетс  каждым проинвертированным тактовым импульсом и разр жает врем задаюший конденсатор -t в течение длительности, примерно равной длительности тактового импульса.

Так как в данном случае сравнени  напр женки на входах операционного усил тол  2 не происходит, то потенциал на выходе операционного усилител  2 остаетс  посто нным , равнь м своем) макснмально1 1у значению /фиг. 2 сУ, и состо кне триггера 4 не измен етс , а приход очерелного тактового импульса /фиг. 2 а/ только подтверждает первое устойчивое состо ние триггера 4.

После окончани  проинвертированного тактового импульса на базе клю-ювого элемента (транзистора) 6 последпгн выключаетс , так как потенциал на выходе триггера 4, к которому подключена его база через резистор 10, остаетс  низким. Посла сниже -{Я входного напр жени  ниже критического уровн  наступает момент раленст- ва линейно нарастаюыего-напрпжени  иа врем задаюшем конденсаторе 1 и напр жс ни  аналогового сигнала. На ьыходе спер;;ционного усилител  2 формируотс  узкий по длительности импульс, устанавлицающи; второе устойчиБое состо ние 4, на выходном плече которого форх-шруетс  непрерывный импульс (фиг. 20), длительность которого определ етс  временем, в течение которого аналоговый сиггил npetib;шает максимальное значение, соотсетству- юшее длительности импульсов, равной следовани  тактовых нмп льгогз.

НепрерыЗЮСгь импульсов ir;; с.мхолс- 9 модул тора /отсутств е раздол ;( уз ких импульсов в тактовые MOMfHTi. ....;- ни /при большом уровне .чналг,-;-;:;вого сигнала соответствует p-iboiicTny длитепьности импульсов периоду следовани 

импульсов.

Предмет изобретени 

Широтно -имп;, льсный модул тор, содержащий источник питани , положительный полюс которого подключен к одной из обкладок конденсатора врем задающей RC- цепи, включенного между общей шиной модул тора и инвертирующим входом операционного усилител , неннвертирующий вход которого подключен к выходу источника

:входного сигнала, а выход - к одному из входов триггера, другой вход которого подсоединен к выходу генератора такто .вых импульсов, а выход - к управл ющему электроду ключевого элемента, щунтирующ ,го конденсатор врем задающей RC- цепи, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  стабильности работы модул тора в области больших сигналов, в него введен инвертор, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход - к управл ющему электроду ключевого элемента.

8 гЧГЗи .

-®1чВ г/г./

Фш .