Устройство для умножения напряжений
Иллюстрации
Реферат
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее первый и второй широт но-импуль с ные модуляторы, выходы которых соединены с первым и вторым входами логического элемента ,отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повьшения надежности работы , логический элемент выполнен в виде элемента неравнозначности и в устройство введен фильтр низкой частоты, выходкоторого является выходом устройства, вход соединен с выходом логического элемента, а входы широтно-импульсных модуляторов являются первым и вторым входами устройства.
. {{9) {ill
COOS СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУЬЛИН
ГОСУДАРСТВЕНИЫЙ НОМИТЕТ ССОР
А0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (21) 3606530/24-21 (22) 15.04.83 (46) 30.05.85. Бюл. Р 20
;(72) 10.И. Гантимуров .(71). Производственное объединение
"Краснодарский ЗИП" (53) 621.375(088.8) (56) 1. Грэм К.Дж. Проектирование и применение операционных усилителей.
М. "Мир", 1974, с. 297,, рис. 7.43.
2. Безикович А.Я. Шапиро Е.3.
Измерение электрической мощности в звуковом диапазоне частот. Л.у
"Энергия", 1980, с. 127 (прототип). с
4(s1) { 06 6 7/16//Н 03 К 7/08 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ
НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее первый и второй широтно-импульсные модуляторы, выходы которых соединены с первым и вторым входами логического элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повышения надежности работы, логический элемент выполнен в виде элемента неравнозначности и в устройство введен фильтр низкой частоты, выход которого является выходом устройства, вход соединен с выходом логического элемента, а входы широтно-импульсных модуляторов являются первым и вторым входами устройства.
По аналогии
tj
t +t ». где
3 1159, Изобретение относится к импульсной. технике и может быть.использовано, например, в вычислительных уст-. ройствах.
Известен умножитель напряжения, содержащий генератор треугольного напряжения, выход которого соединен с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с входной шиной, а выход - 16 с входом комнаратора, выход которого соединен с управляющим входом ключевого, элемента, первый и второй усилители, фильтр низких частот Ц ..
Недостатками известного усили- 15 теля являются ограниченный частотный диапазон и низкая надежность работы.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для умножения напряжения, содержащее первый и вто- 2п рой широтно-импульсные модуляторы, выходы которых соединены с первым и вторым входами логического элемента, а также первый и второй каналы формирования напряжения, кащдый из которых состоит- из преобразователя токнапряжениз, выход которого соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом коммутатора, соединенным с термопреобразователем, З< выход которого соединен с входом компаратора, выходом соединенным с входом широтно-импульсного модулятора 2, .
Недостатками известного устройстваЗ5 также являются ограниченный частотный диапазон и низкая надежность работы, Цель изобретения - расширение частотного диапазона и повышение надеж4О ности работы.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для умножения напряжений, содержащее первый и второй, широтно-импульсные модуляторы, выходы которых соединены с первым и вторым входами логического элемента,.логический элемент выполнен в виде эле- мента неравнозначности и в устройст- >о во введен фильтр низкой частоты, выход которого является выходом устройства, вход соединен с выходом логического элемента, а входы широтно-импульсных модуляторов являются M первым и вторым.входамн устройства.
На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого
037 3 устройства; на фиг. 2 — эпюры, поясняющие его работу.
Устройство содержит первый и второй импульсные модуляторы (ШИМ) 1 и
2, выходы которых соединены с первым и вторым входами логического элементе
3 неравнозначности, выполненный, например, в,виде схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ
ИЛИ на микросхеме K561ЛП2,. фильтр
4 низкой частоты, выход которого является выходом устройства, а вход соединен с выходом логического элемента 3 неравнозначности, входы .ШИК . являются входами устройства — шины
5 и б.
Устройство работает следующим образом.
При подаче на шины 5 и 6 устройства напряжений U» u Uz на входах HIHM.
1 и 2 появляются импульсы (фиг, 2а
6), скважность которых пропорциональна входным напряжениям, Импульсы . c выходов .ШИИ I и 2 подаются на элемент 3 неравнозначности.. При совпадении полярности импульсов на выходах ШИН 1 и 2 на выходе элемента 3 появляется сигнал отрицательной полярности. При несовпадении полярноети импульсов. модуляторов I. и 2 на выходе элемент@, 3 появляется сигнал положительной полярности (фиг. 2в), Вероятность попадания в произвольный момент времени на положительные импульсы ШИИ I и 2 определяется скважностью этих импульсов.
Если длительность положительного импульса ШИИ 1 В», а отрицательного
Ф (фиг. 2а), то вероятность Р» по- падания в произвольный момент времени на положительный импульс равна ..
Р»= „« ъ а вероятность Р> попадания на отрицательный импульс равна
tg.
t +t
t». ° =,+ вероятность попадания на положительный импульс
ШЮ4 2 в произвольный момент времени; вероятйость попадания на . отрицательный импульс
1159037 а) 1
ВНИИПИ Заказ,3591/50 Тираж 710 Подписное
Филиал ППП "Патент"., г.Ужгород, ул.Проектная, 4
ШИН 2 в произвольный момень времени;
С э — длительность положительного импульса Ш1М 2 (фиг. 26 длительность отрицательного импульса ШИМ 2 (Фиг. 26).
Если частоты преобразования ШИИ 1 и 2 не коррелнрованы (не равны )между
1 собой, то вероя тиос ть 3(попадания О в произвольный момент времени на поло жительный.импульс элемейта 3 равна
t+
3„=.Р<
15 ()
t +t Ь +1„ а вероятность.3 попадания в произвольнЫй, момент времени на отрицательный импульс элемента 2 равна щ
44 1 а «2 y t +t t +tÄ
41 44 (2)
44+ » 4.»4 1 25
Прйдостаточной величине постоянной времени фйльтра 4 на нем выделяется постоянная составляющая Uo сигнала элемента .3,. определяемая зависимостью 30
4 (з) о где К вЂ” коэффициент пропорциональз ности.
Входные напряжения U и U> ШИМ 1 и 2 связаны -. длительностью импульсов. ШИН зависимостями, V -4» 1 — »- (4)
1 " t4+t2
V 44 Ь- 4 (,)
2 tg + 11 где .К и К коэффициенты пропор2 циональности.
Подставляя уравнения (11 и (2} в уравнение (3), находим
44» =К вЂ” 1 — . -" * (б)
t +12 t, +tg
Решая совместно уравнения (4), (5) и.(6), находим
U=- — U° - U
КЗ а КК) z ( т.е. выходное напряжение устройства, получаемое на выходе фильтра 4, про порционально произведению входных напряжений U è U устройства (фиг. 2д), Таким образом, удается значительно повысить надежность и быстродей ствие за счет уменьшения сложности схемы и аппйратурных затрат.