Устройство для получения фазоимпульсного модулированного сигнала

Устройство для получения фазоимпульсного модулированного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

лg.т „>т не т ". . " ескв„».

1, .Р:Л(1тФ -I: ;i;Ð г д

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (iii 775835

J

k. ,» ;.»»..

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6) ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Занвлено 11.05.76 (21) 2359857/24-07 (5I ) М. Кл.

Н 02 М 1/08

Н 02 P 13/16 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Государственный комнтет оо делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 30,10.80. Бюллетень М 40

З,ата опубликования оинсаннн 02,1 1.80 (53 ) УД К 621.314. .58 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Драбович, Н. С. Комаров, В. В. Мартынов и В. В. Ярош (71) Заявитель

Институт электродинилики АН Украинской CCP (54 ) УСТРОЙСЧ ВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИ Я ФЛЗО-11М ПУЛЬСНО1Т>

МОДУЛИ РОВАННОЙЗ СИ ГНАЛА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано. для построения устройств фазового управления двухфазными асинхронными двигателями, широтно-импульсных и фаэо-импульсных Мо дуляторов, устройств управления преобра5 эователями электрической энергии и других систем электропитания при повышенных требованиях к быстродействию и линейности в широком диапазоне регулиро.10 вани я.

Известны устройства для получения фазо-импульсных модулированных сигналов, предназначенные для применения в различных областях пре бразовательной техники, используюших времязадаюшие устройства для задержки запуска формирователя импульсов (в качестве времязадаюших устройств используют управляемый разряд или разряд конденсатора), пересчетные схемы (используюшие распределитель импульсов), которые формируют последовательность импульсов, фиксируюшую определенные фазовые сдвиттт, в зависимости

2 от требуемого фазового сдвига выбирается один из импульсов последовательности и подается на формируюшее устройство.

Недостатками этих устройств является невысокое быстродействие н дискретное ре гул ирование fl), P f.

Из известных устройств для получения фаэо-импульс ного модулированного сигнала наиболее близким по технической сушности является устройство для получения фаэо-импульсного модулированного сигнала, выполненное на основе фазосдвигаюшего устройства (3). В данном устройстве для достижения безынерцио1тности работы прямоугольное напряжение с выхода генеpampa инвертируют, а затем прямое и инверсное напряжение интегрируют. Полученные два треугольных напряжения подают на схемы сравнения, на другие входы которых подано управляюшее напряжение.

С выхода схем сравнения широтно-импульсный сигнал поступает на дифференцирующие цепочки, сигналы с выхода которых подаются на двухвходовой триггер, на вы835 ф исток подключен к общей точке питания отвзрационных усилителей.

На фиг.1 представлена схема устройства для получения фазоимпульсного модулированного сигнала на фиг.2 — этпоры

3 775 ходе кой орого формируется прямоугольное напряжение сдвинутое по фазе на регули руемый угол относительно напряжения генератора. Однако несмотря на хорошее быстродействие устройство имеет ряд недостатков. Для получения фазового сдвига о

I равного О или 18О, на входы схем срав нения поступает управляющее напрюкение равное амплитуде пилообразного напряжения, при этом напряжение На выходе схем сравнения будет равняться какой-то постоянной величине, так как коэффициент заполнения импульсов на выходе схем сравнения .будет О или 1, а при этом пропадает сигнал, на выходе дифференцирующего каскада. : При этом на входе триггера пропадают переключающие импульсы, - поэтому на выходе устройства пропадает информация: о величине фазового сдвига. Применяя:это устройство, нельзя получить большой диапазон регулирования фазовото сдвига, вклк ая и крайние точки диапазона 0 и 18О. К тому же при изменении частоты генератора изменяется фазовый сдвиг на выходе устройства при неизмет»ной величине управляющего напряжения., Целью изобретения являетс.я упрощение схемы, поддержание неизменной скважности при изменении частоты и расширение диапазона регулирования, Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения фазо-импульсного модулированного сигнала, содержащее. генератор прямоугольного нап35 ряжения, выполненный на операционном усилителе с цепями положительной и отрицательной обратной связи, включающий резистор и конденсатор, и компаратор с двумя входами, первый из которых связан с источником управляющего сигнала, снабжено делителем напряжения, включающим резистор и полевой транзистор, генератор прямоугольного напрюкения дополнительно снабжен резистором, причем ре45 зистор отрицательной обратной связи подкшсчен между общей точкой питания о»ерационного усилителя и инвертирующим входом, конденсатор отрицательной обратной связи включен последовательно с дополНителъным резистором между выходом генератора и инвертируюшим входом, инвертирующий вход подктаочен ко второму входу компаратора, резистор делителя напряжения подыаочен между выходом Генератора и входом компаратора„источник управляющего сигнала подключен к затвору полевого транзистора, сток которого связаН со вторым входом компаратора, . а напряжений, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство для получения фазо-импульсного моделированного сигнала содержит генератор, сос тоящий из операционного усилителя 1, резисторов 2-5 и конденсатора 6, делителя напряжения, содержащего полевой транзистор 7, резисторы 8-11, конденсаторы 12,13, двухвходовой компаратор 14, В момент равенства напрюкений на входах операционного усилителя 1 происходит переключение схемы, при этом конденсатор заряжается до, например, + E Bo время разряда конденсатора на резисторе

4 формируется линейно-падающее напряжение, которое подаетсч на неинвертирующий вход операционного усилителя 1. На инвертирующем входе операционного усилителя 1 поддерживается постоянное наттряжение той же полярности, что и на BbI ходе операпионтюго усилите.тя 1. Величина постоянного на пряжения определяется соотношением сопротивлений резисторов 2,3.

В момент равенства напряжений La инвертирующем и иеинвертирующем входах операттиоиного усилителя происходит переключе-»e схемы, во время которого ток через конденсатор 6 меняет направление на противо пог ожное.

Одновременно с этим на инвертирующем входе операционног о усилителя меняется полярность постоянного напряжения на противоположную, процесс формирования импульсов в следующем полупериоде повторяется. Прямоугольный импульс, сформированный генератором, через разделительный конденсатор 3 2 поступит на управляет сый делитель напряжения, состоящий из резистора 8 и сопротивления перехода сток-исток полевого транзистора 7.

Для.увеличения диапазона линейности изменения выходного напряжения де,пителя введена обратная связь, резисторы 9, 10.

При отсутствии управляющего напряжения на затворе транзистора 7, сопротивление с:ток — исток составляет несколько сотен

Ом и на выходе делителя (при ссютветствующем выборе сопротивления резистора

8 ) практическиотсутствует напряжение.

При увеличении управляющего напряжения сопротивление перехода сток-исток возрастает, т.е. практически, все напряжепие, которое поступает па делитель, пере5 775 дается на его выход. С выхода делителя через разделительную цепочку 13,11 ре гулируемый сигнал подается на один из входов компаратора 14. На другой вход компаратора подается напряжение U

2 (см.фиг.2) и резистора 4. В результате сравнения на выходе компаратора 14 формируется прямоугольное напряжение ), сдвинутое по фазе на регулируемый угол по отношению к напряжению V

Лилейность регулировочной характе ристики величины фазового сдвига от управляющего напряжения зависит от соотношения величин элементов 4, Фазовый сдвиг остается постоянным при изменении частоты генератора потому, что величина линейно-падающего участка напряжения U определяется соотношеIL вием резисторов 2 и 3, и не зависит от частоты работы генератора. го

Диапазон регулирования расширяется за счет того, что сравнение линейно изменяющегося напряжения ц происходит с прямоугольным напряжением U, амплитуду которого изменяют по эакоцу управляю-г5 щего напряжения.

Указанные преимушества поэвотлют значительно улучшить качественные характеристики различных устройств фазового управления,упростить их реализацию и расширить; ЗО ообласть применения данных устройств в случае использования для их построения пред..— лагаемого устройства.

Формула изобретения

Устройство для получения фазо-импульсного модулированного сигнала, содержащее

835 6 генератор прямоугольного напряжения, выполненный на операционном усилителе с цепями положительной и отрицательной образной связи, включающей резистор и конденсатор,и компаратор с двумя входами, первый иэ которых связан с источником управляющего сигнала, О т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью упрощения схемы и расширения диапазона регулирования, оно снабжено делителем напряжения, включающим резистор и полевой транзистор, генератор прямоугольного напряжения дополнительно снабжен резистором, причем резистор отрицательной обратной связи подключен между обшей точкой питания операционного усилителя и инвертируюшим входом, конденсатор отрицательной обратной связи включен последовательно с дополнительным резистором между выходом генератора к инвертируюшим входом, инвертируюший вход подключен ко второму входу компаратора, резистор делителя напряжения подключен между выходом генератора и вторым. входом компаратора, источник управляющего сигнала подключен к затвору полевого транзистора, сток которого связан со вторым входом компаратора, а исток подк;почен к обшей точке питания QPiapQLHGHHbIx усилитеtKlA»

1асточцики информации»

:;риля-.ые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 455444, кл. Н 02 М 1/08, l968.

2. Лвторское свидетельство СССР № 498726, кл. Н 03 К 5/20, 1972.

ЗЛы . >. атее с =гагics, 1973 voQ

35 ¹ 6 >> 745-749.

Ссатавитель В. рунаков

Редактор R. Левятов Техред М. Рейвес . Корректор Г. Иазароиа

Заказ 7779/67 Тираж 7 83 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул. Проектная, 4