Шйротно-ймпульсный модулятор

Шйротно-ймпульсный модулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е l99526

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕХЕЛЬСТВУ

Сбвк Советспа

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11,VII.1966 (№ 1092610/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13.VII.1967. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 30Х111.19б7

1,л. 42гп, 14

2 ai, Зб, 06

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Ч11К G 061

Н 031с

У, li 681.142:621.317, .362.3 (088.8) Автор изобретения

0 ) 1;(;

В. М. Трохин

1

Украинский заочный политехнический институт, Заявитель

"н -ъ» н д 1:

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Известны широтно-импульсные модуляторы, содержащие задающий генератор, формирователи, преобразователи, счетчики, кольцевой регистр.

Предлагаемое устройство отличается тем, что в нем входы младших разрядов триггерных счетчиков соединены с одним выходом кольцевого регистра непосредственно и через схемы синхронизации — с другими выходами регистра, а выходы старших разрядов счетчиков через стробирующие схемы подключены к выходному реверсивному счетчику. Это дает возможность получать прямоугольные импульсы напряжения с глубоким регулированием их сква>кности при длительности фронта и среза импульсов не более 1 мксек.

На фиг. 1 изображена схема широтно-импульсного модулятора; на фиг. 2 — диаграмма времени.

Модулятор состоит из генератора 1 незатухающих синусоидальных колебаний, частоту

F, которого можно выбирать в широких пределах в зависимости от условий применения; формирователя тактов 2, преобразующего синусоидальные колебания в однополярные импульсы частотой Р, и Р,„ сдвинутые на половину периода колебаний генератора; кольцевого регистра на четырех однотипных элементах 8 — б, позволяющего получить однополярные импульсы частотой Р» —.Рв из каждых двух периодов колебаний генератора; датчиков 7 и 8, преобразующих величины одной физической природы в напряжение постоянного тока; аналого-дискретных преобразователей 9 и 10, преобразующих выходные напря>кения датчиков в импульсы, частоты F-, п Ра которых в общем случае линейно зависят от входного напряжения (наличие блоков 7 — 10 необязательно, если входные сигналы представлены в импульсной форме); схем синхронизации 11 и 12, представляющих собой логические схемы «И» с запоминанием информации, поступающей на их входы от преобразователей; двух триггерных счетчиков, состоящих из триггеров 18 — 15 и 1б — 18 соответственно, выполняющих роль запоминающих, интегрирующих и множительных устройств; триггера 19, обеспечивающего получение широтно-модулированных импульсных сигналов; двух схем импульсного стробирования 20 и 21, создающих на своих выходах отрицательные импульсы в момент появления на пх входах отрицательных перепадов напряжения с триггеров 15 и 18 соответственно; двух схем импульсного стробировання 22 и 28, вырабатывающих на своих выходах короткие положительные импульсы напря>кения в моменты появления па их входах высоких отрицательных потенциалов с триггера 19; реверсивного счет30 чика, состоящего из триггеров 24 — 27; нмпуль199526

65 сно-потенциальных логических элементов 28-85 типа «И»; импульсно-потенциальных логических элементов 86 — 39 типа «ИЛИ»; выходного триггера 40, управляющего исполнительным устройством системы автоматичсского регулирования, системы телемеханики и т. д.

При отсутствии сигналов датчиков 7 и 8 генератор 1, формирователь тактов 2 и кольцевой регистр на четырех элементах 8 †периодически вырабатывают импульсное напряжение F — Р„" (фиг. 2) .

Импульсы напряжения с частотой Р, поступив на счетные входы триггеров 18 и 16, заполняют соответственно счетчики на триггерах 13 — 15 и 16 — 18 (на фиг. 2 это Tf„—

TI ). Переполнение счетчиков наступает после и импульсов напряжения тактовой частоты

I 4. Благодаря тому, что до начала счета триггер 15 имел единичную начальную установку, выходное импульсное напряжение с триггера

19 примет вид широтномодулированных импульсов со скважпостью, равной 2 (T1,9 па фиг. 2).

Кроме того, через стробирующие схемы 20 и

21 с триггеров 15 и 18 подаются управляющие сигналы на логические схемы 28 — 85 «И».

По другим входам логические элементы

«И» открываются высокими отрицательными потенциалами триггеров реверсивного счетчика на триггерах 24 — 27.

Импульсные напряжения с выхода триггера 19 через схемы импульсного стробирования

22 и 28 управляют триггерами 24 — 27.

В рассматриваемом режиме, при отсутствии напряжения датчиков 7 и 8, первый импульс появится с выхода триггера 15, так как при установке начальных условий в нем была записана информация. Следовательно, состояние триггера 19 изменится, стробирующая схема

22 выработает положительный импульс, который подтвердит состояние триггера 27 и изменит состояние триггера 25 на противоположное. Одновременно стробирующая схема 20 выработает отрицательный импульс напряжения, поступающий на один нз входов 29 — 85 схемы «И». На короткий промежуток времени схема «И» окажется открытой, и ее выходной импульс через схему 87 «ИЛИ» изменит состояние триггера 26 на противоположное. Одновременно через эту же схему изменится состояние выходного триггера 40. Затем появится импульс с выхода триггера 18 и аналогичным образом будут работать стробирующие схемы 21 и 28.

При этом триггер 26 изменит свое состояние и через схемы 82 «И» и 86 «ИЛИ» вернет триггер 85 в исходное состояние, Одновременно через схему 86 «ИЛИ» вернется в исходное состояние выходной триггер 40.

Наличие управляющего воздействия, предположим, с датчика 8 приведет к появлению импульсного напряжения. па выходе схемы 10 (Р7 на фиг. 2).

4

Для обеспечения синхронности работы схемы импульсы управления запоминаются схемой синхронизации 12 и вводятся в схему триггера 16 только с импульсным напряженнем третьего такта (частота F< на фиг. 2). Состояние триггера 16 изменится на противоположное, и в дальнейшем триггерный счетчик, состоящий из триггеров 16 — 18 будет заполняться импульсами только опорной частоты

F, так как частота импульсов управления F7 ниже опорной частоты и в пределе может равняться частоте F<. Как видно на фиг. 2 (T1 7—

TI ), выходное импульсное напряжение триггера 19 окажется промодулированным по длительности, скважность которого будет зависеть от числа импульсов управления.

Аналогично работает система и при введении управляющих импульсов от датчика 7.

При большой скорости ввода управляющих импульсов по одному из каналов 7, 9 и 11 или

8, 10 и 12 один из счетчиков может (в предельном случае) заполниться в два раза быстрее другого. Это приведет к изменению фазы выходных импульсов триггера 19 на 180 и, как следствие, к реверсу исполнительного устройства, управляемого триггером 40.

В случае двойного срабатывания триггера

15 стробирующая схема 20 создает отрицательные импульсы на входах схем 29, 81, 38, 85 «И», а положительный импульс стробирующей схемы 23 подтвердит состояние триггера

24 и изменит состояние триггера 26. При этом через схему 33 «И» и схему 88 «ИЛИ» пройдет импульс на изменение состояния триггера 27.

Выходной триггер 40 останется в прежнем состоянии, и фаза его импульсного напряжения не изменится, исполнительное устройство не реверсируется.

Импульс триггера 18 вызовет срабатывание стробирующих схем 21 и 22, которые через схемы 84 «И» и 87 «ИЛИ» изменят состояние триггера 26 и, следовательно, возвратят всю схему реверсивного регистра и выходного триггера 40 в нормальный режим работы.

Предмет изобретения

Широтно-импульсный модулятор, содержащий задающий генератор, соединенный через формирователи с кольцевым регистром, датчики с аналого-цифровыми преобразователями и схемами синхронизации, триггерные счетчики, выходной реверсивный счетчик и стробирующие схемы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скважности выходных импульсов при сохранении их прямоугольной формы, входы младших разрядов триггерных счетчиков соединены с одним выходом кольцевого регистра непосредственно и через схемы синхронизации— с другими выходами кольцевого регистра, а выходы старших разрядов счетчиков через стробнрующие схемы подключены к выходному реверсивному счетчику.

199526.j а о о г о 5 о б о

V, о

Тб о

7/q5 д

rr« а тг, о

rr и

Б о

Fp о

7 о т/17 о т, о

%5 о г."У /, ь

Составитель В. Д. Махнанов

Редактор Б. Б. Федотов Текред А. А, Камышникова Корректоры: Г. И. Плешакова и E. Ф. Полионова

Типография, пр. Сапунова, д. 2

Заказ 2810/IO Тираж 535 Подписное

ЦПИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4