Способ получения фазо-импульсного модулированного сигнала
Патент 775834
Авторы
Способ получения фазо-импульсного модулированного сигнала
Иллюстрации
Реферат
г пиал б4бпноте ;я 14 F h, Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
775834
Союз Советскик
Соцнапнстическмк
Республик (61) Дополннтельное к авт. свил-ву (22) Заявлено 1 1.05.76(21) 2359857/24-07 (5! )М. Кл.
Н 02 М 1/08 с прнсоеднненнем заявки ЛЙ
H 02 P 13/16
Гасударственный комитет (23) Приоритет
10 делан изобретений и открытий
Опубликовано 30.10.80. Бюллетень J% 40
Дата опубликования опнсания 02.11.80 (53) УДК 621.314. . 58 (088.8 ) (72) Авторы изобретения
Ю. И. Драбович, Н. С. Комаров, В. В. Мартынов и В. B. Ярош (71) Заявитель
Институт электродинамики АН Украинской CCP (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФАЗО-ИМПУЛЬСНОГО
МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения устройств фазового управления электропривода, широтно-импульсных модуляторов, устройств управления преобразова5 телями электрической энергии и других систем при повышенных требованиях к быстродействию и линейности в широком диапазоне регулирования.
Известны устройства, реализуюшие спо-1 соб фазоимпульсной модуляции Ц и (2), заключаюшийся в генерировании двух напряжений прямоугольной формы с одинаковой частотой и разной амплитудой с последуюшим их суммированием. Полученное таким образом напряжение интегрируют и сравнивают с постоянным уровнем, величина которого зависит от величины сигнала управления. В момент равенства этих напряжений переключают ведомый генера- 2о тор. Данному стюсобу присуши недостатки, обусловжнные наличием операции интегрирования, такие как низкое быстродействие и невысокая линейность регулировочной характеристики. Другим недостатком данного способа является ограниченный диапазон регулирования фазы, поскольку на краях диапазона регулирования при фазном сдвиге, близком к 0 или 180, возникает явление перерегулирования в фазо-импульсном модуляторе, т.е. нарушается равен ство ведомого и ведушего генераторов.
Наиболее близким по технической сушности является способ фазсъ-импульсной модуляции, реализованный в устройство Я, Этот способ фаэо-импульсной модуляции заключается в том, что амплитуду прямоугольного напряжения изменяют управляюшим сигналом, затем дифференцируют с пастозной времени дифференцирования, большей чем период прямоугольного напряжения, продифференцированный сигнал выпрямляют и сравнивают с тюстоянным, эталонным напряжением, в результате сравнения фор мируется широтно-импульсное напряжение, которое дифференцируют и получетптыми импульсами управляют формирователем прямоугольного напряжения. Однако дан
3 7758 ному способу присущи недостатки, связанные с ограниченным диапазоном регулирования фазового сдвига, поскольку на краях диапазона регулирования в точках О и 180о фазового сдвига происходит потеря информации о моментах переключения формирователя импульсов. В этих точках широтно-импульсный сигнал приобретает значение "И" или "1", т.е. Относительная длительность импульса на выходе сравнивающего устрой-lo ства равняется "0 или 1", поэтому опе- рация формирования прямоугольного напряжения не производится. Осуществление операции дифференцирования прямоугольaovî на пряжения с переменной амплитудой д к тому же приводит к нелинейности регулировочной характеристики.
Целью изобретения является улучшение линейности и расширения диапазона регулирования. 20
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения фазо-имульсного модулированного сигнала, состоящем в том, что дифференцируют прямоугольное наПряжение с постоянной времени, большей периода прямоугольного напряжения, амплитуду указанного напряжения прямо-. угольной формы изменпот по закону управляющего воздействия, а затем сравнивают с дифференцированным напряжением.
На фиг.1 представлены эпюры сигналов, иллюстрирующие предлагаемый способ получения фазо-импульсного молулироваиного сигнала; на фиг.2 - блок- :хема
35 фадс-импульсного модулятора, реализующего предлагаемый способ фазо-импульс. ной модуляции.
Исходное прямоугольное напряжение 1 (фиг. 1 ), пОлученное например с по 4 мощью генератора прямоугольного напряжения, с периодом равным T дифференцируют, причем постоянная времени дифферен цирования больше периода Т. Требуемое напряжение U (фиг. 2) можно получи ь, применяя дифференцирующие Й С -пеночки, диффереыхиаторы с замедлением, Операционные усилители, в обратную связь которых в цпочены дифференцирующая с замедлением
g,Q -цепочка. Напряжение Ц,, получен50 ное после дифференцирования, сравнивают с прямоугольным напряжением U пo . лучаемым из исходного прямоугольного напряжения путем изменения амплитуды последнего по закону управляющего сигнала, Сравнение напряжений Ц и U производят с помощью известных схем сравнения, например, с использованием Операционных усилителей с лвумя входами или лвух34 4. входовых компараторов. Амплитуду прямоугольного напряжения U можно регулировать с помощью известных устройств, например управляемых делителей напряжения, электронных модуляторов на транзисторах.
В результате операции сравнения напряжений U u U получают фазо импульсный модулированный сигнал Ц сдвинутый по фазе на регулируемый угол ф относительно исходного прямоугольного напряжения U . Величина фазового сдви1 га g пропорциональна величине управляющего напряжения U и может регулировать ся в пределах от 0 до 180О вкЛючая и крайние точки указанного диапазона, Фазо-импульсный модулятор, реализую щий данный способ, (фиг.2) состоят из генератора прямоугольного напряжения 1, лифференцирующей Q(. -цепочки 2 (дифференциаторас замедлением или операционного усилителя, в обратную связь которого включена лифференцирующая с замедлением
-цепочка), устройства регулирования амплитуды прямоугольного напряжения 3 и схемы сравнения 4.
С выхода генератора 1 прямоугольное напряжение поступает на вход лиффереицирующего каскада 2 и на один вход устройства регулирования амплитуды прямо— угольного напряжения 3. На лругой вход с устройства регулирования амплитуды прямоугольного напряжения 3 поступает управляющее напряжение, иа выходе устройства регулирования амплитуды прямоугольного напряжения 3 формируется прямоугольное напряжение, амплитула которого изменяется в соответствии с законом изменения управляющего сигнала, которое поступает на
Олив вход схемы сравнения 4. На другой вход схемы сравнения 4 поступает дифференцированное напряжение с выхода лифференцирующего каскада 2. В результате сравнения на выходе схемы сравнения 4 получается прямоугольное напряжение, сдвинутое по фазе иа регулируемый угол у
ОтнОсительиО выходного прямоугольиОГО напряжения генератора 1. Указанные в способе операции могут быть реализованы по предложенной структуре с помощью известных устройств.
Использование способа позволяет улучшить качественные характеристики различ иых устройств фазового управления, упростить их реализацию и расширить область применения фазо-импульсных молулированных систем.
5 7758 .Формула изобрете ния
Способ получения фазо-импульсного модулированного сигнала, состоящий в том что дифференцируют прямоугольное напряжение с постоянной времени большей периода прямоугольного напряжения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улуппения линейности и расширения диапазона ругулирования, одновременно амплитуду указанного напряжения прямоуголь- 10 ной формы изменяют по закону управлявшего воздействия, а затем сравнивают с дифференцированным напряжением.
34 6
Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 131791, кл. Н 03 К 7/08, 1960.
2. Авторское свидетельство СССР
¹ 167234, кл. Н 02 Р 7/58, 1963, 3, Бунаков В. Л., Гаспаров P. Г.
Полупроводниковые регуляторы напряжения и частоты электрических машин. М., "Энергия", 1966, с.93, рис.4-2. I
775834
Составитель В. Бунаков
Техред Т.Маточка Корректор С. Щомак
Редактор В. Левитов
Филиал ППП "Патент, г,Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 7779/67 Тираж 783 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-- 35, Раушская наб., u.4/5