RU2000658C1

RU2000658C1 - Преобразователь широтно-модулированного сигнала

Info

Publication number: RU2000658C1
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Череватый
Original assignee: Инженерно-научный центр "ТЭМП"
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1993-09-07

Abstract

Использование: преобразователь ши- ротно-модулированного сигнала может использоватьс в устройствах автоматики, в телемеханике и измерительно-вычислительной технике дл преобразовани сигналов с широтно-импульсной модул цией в напр жение посто нного тока, Сущность изобретени : устройство содержит источник 2 широтно-модулированного сигнала, делитель 3 частоты, инвертор 4, интегратор 6, ключ 8 и устройства 9, 10 выборки и хранени . Запаздывание в преобразовании входного сигнала в выходной не превышает двух периодов модулирующей частоты. 2 ил.

Description

фиг.1

Изобретение относитс к импульсной технике, предназначаетс дл преобразовани сигналов с широтно-импульсной модул ций в аналоговые сигналы и может быть и использовано в автоматике, телемеханике и измерительно-вычислительной технике.

Существует р д решений преобразователей длительности импульса в напр жение , которым присущи такие существенные недостатки, как низкое быстродействие или значительна сложность.

Известен преобразователь широтно- модулированного сигнала в напр жение, содержащий интегратор, к входу которого подключен источник эталонного напр жени , и динамическое запоминающее устройство , подключенное к выходу интегратора, управл емые формировател ми импульсов. Дл расширени диапазона входного сигнала в преобразователь введены пороговый элемент и логические элементы.

Однако этому устройству присущи такие недостатки, как значительна сложность и узка область применени .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс преобразователь код-аналог, содержащий интегратор, к выходу которого подключены два последовательно соединенных элемента выборки- хранени , управл емых в противофазе. Один вход интегратора соединен с источником опорного напр жени через ключ, управл емый сигналом широтно-импульсного модул тора (ШИМ), второй - с выходом второго элемента выборка хранени .

Этот преобразователь обладает р дом недостатков: не выполн ет преобразование сигналов со скважностью, равной нулю или единице; не выполн ет преобразование двухпол рных сигналов и не учитывает форму сигнала; требует точного согласовани посто нных времени интегратора по обоим входам как между собой, так и с частотой широтно-модулированного сигнала.

Цель изобретени - повышение точности при одновременном расширение диапазона преобразовани .

Цель достигаетс тем, что в преобразователе широтно-модулированного сигнала, содержащем последовательно соединенные интегратор, первое и второе устройства выборки и хранени , источник широтно-модулированного сигнала и инвертор, вход и выход которого соединены с управл ющими входами соответственно первого и второго устройств выборки и хранени , интегратор выполнен с возможностью сброса и в устройство введен делитель частоты, выход которого соединен с входом инвертора и с входом сброса интегратора, информационный вход которого соединен с первым выходом источника широтно-модулированного сигнала, второй выход которого соединен с входом делител частоты.

Изобретение отличаетс от известного

использованием интегратора, имеющего возможность сброса, введением дополнительного элемента - делител частоты и их взаимосв з ми с элементами преобразовател . Это позвол ет образовать в устройстве дополнительный канал информации о периоде модул ции и тем самым получить возможность обрабатывать информационный широтно-модулированный сигнал независимо от длительности и формы импульсов, а также отказатьс от обратной св зи между вторым устройством выборки- хранени и интегратором, Благодар этому расшир етс диапазон измерени , а также

увеличиёаетс точность преобразовани и отпадает необходимость согласовани посто нных времени по входам интегратора. На фиг. 1 приведена структурна схема преобразовател , в котором применен интегратор со сбросом на основе операционного усилител ; на фиг, 2 - временные диаграммы работы преобразовател ,

Выход тактового генератора 1 источника широтно-модулированного сигнала (широтно-импульсного модул тора) 2 подключен к входу делител 3 частоты, соединенного с инвертором 4, а модул тор 5 источника 2 подключен к входу интегратора 6, конденсатор 7 которого зашунтирован

ключом 8 сброса. Выполнение интегратора со сбросом может быть осуществлено любым другим известным способом, например по схеме неинвертирующего интегратора, когда конденсатор и шунтирующий его ключ

устанавливаетс на неинвертирующем входе операционного усилител . Выход интегратора 6 соединен с информационным входом первого устройства 9 выборки-хранени , выход которого соединен с информационным входом второго устройства 10 выборки-хранени . Вход сброса интегратора 6 и управл ющий вход устройства 9 выборки-хранени соединены с выходом делител 3, а управл ющий вход устройства

ю выборки-хранени - с выходом инвертора 4.

Преобразователь работает следующим образом.

Сигналы тактового генератора 1 стактового выхода источника 2 поступают на вход делител 3, где происходит преобразование сигнала таким образом, что частота сигнала на выходе делител 3 в два раза меньше частоты сигнала модул тора 5. Пусть на п-м

акте модул тора 5 напр жение Uy вых на

выходе делител 3 соответствует логической 1, а напр жение 1)ул«нв, на выходе инвертора 4 - логическому О. В этом случае устройство 9 выборки-хранени находитс в режиме выборки, устройство 10 - в режиме хранени , а ключ 8 интегратора б разомкнут. За это врем интегратор 6 производит интегрирование входного сигнала DBX. и к концу такта на выходах интегратора 6 и устройства 9 установ тс напр жени Кии Оувх1 соответственно, причем 1)и - UyexL

На следующем такте сигналы на выходах делител 3 и инвертора 4 мен ютс на противоположные. При этом ключ 8 замкнут , конденсатор 7 быстро разр жаетс , происходит сброс интегратора 6 и на его выходе устанавливаетс напр жение UM - 0. Устройство 9 выборки-хранени переходит в режим хранени , устройство 10 - в режим выборки и на его входе устанавливаетс напр жение Квых, равное выходному напр жению устройства 9. причем значение этого напр жени равно результату интегрировани входного сигнала на n-м такте.

Далее пор док работы всех элементов преобразовател повтор етс .

Таким образом, обработка входного сигнала осуществл етс за два периода широтно-модулированного сигнала При этом входной сигнал может быть любой формы и длительности, что значителчно увеличивает область применени преобразовател и позвол ет использовать его. например, в первичных преобразовател х дл измерени напр жени в силовых цеп х электрооборудовани .

Claims

Формула изобретени

Преобразователь широтно-модулиро- ванного сигнала, содержащий последовательно соединенные интегратор, первое и второе устройства выборки и хранени , источник широтно-модулированного сигнала

и инвертор, вход и выход которого соединены с управл ющими входами соответственно первого и второго устройств выборки и хранени , отличающийс тем, что, с целью повышени точности при одновременном расширении диапазона преобразовател , в него введены делитель частоты и ключ, вход и выход которого соединены с первым входом и выходом соответственно интегратора, второй вход которого соединен с первым выходом источника широтно- модулированного сигнала, второй выход которого соединен с входом делител частоты , выход которого соединен с управл ю- щим входом ключа и с входом инвертора.

J

I