Багатофункціональний широтно-імпульсний модулятор

С о ю з Советских Социалистически* Республик К (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)3анвлено 1 8 . 0 1 . 8 0 (21) 2870020/18-21 . Кл. с присоединением заявки J4s — Государственный комитет СССР по делай кздбретекнй (23)Приоритет Опубликовано 2 3 . 0 9 . 8 1 . Бюллетень Л* 35 н открытий Д а т а опубликования описання (72) Авторы изобретения Н 03 К 7/08 621.376 .5(088.8) 25.09.8i А.Н. Б а р а н о в , В.У. Кизилов и В.М. Максимов Харьковский ордена Ленина политехнический и н с т и т у т им. В.И. Ленина (71) Заявитель (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР 1 2 Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения время-импульсных множительных устройств и частотных квадраторов. Известен широтно-импульсный модулятор, содержащий интегратор, пороговый элемент, источник двухполярного опорного сигнала, электронный Поставленная цель достигается тем, что в широтно-импульсном модуляторе содержащем интегратор на операционном усилителе, вход которого соединен с входной шиной, компаратор на операционном усилителе, выход интегратора через первый и второй встречно включенные стабилитроны подключены к неинвертирующему входу компаратора, коключ рЗ . торый через первый резистор подключен 10 к общей шине, выход компаратора чеНедостатком его является сложрез третий и четвертый встречно вклюность конструктивного решения. ченные стабилитроны соединен с его Наиболее близким по технической инвертирующим входом и через второй сущности к предлагаемому изобретению резистор - с общей шиной, инвертиявляется широтно-импульсный модулярующий вход интегратора через третий тор, содержащий интегратор на операрезистор соединен с выходом компарационном усилителе, вход которого сотора и через четвертый резистор - с единен с входной шиной, а также компанеинвертирующим входом компаратора. ратор на операционном усилителе Недостаток и з в е с т н о г о у с т р о й с т в а низкая точность. Цель и з о б р е т е н и я - повышение точности. 20 На чертеже представлена схема предложенного устройства. Устройство содержит интегратор I , состоящий из первого операционного усилителя 2, входного резистора 3, 866729 4 конденсатора 4, первый 5 и второй Работа устройства описывается еле 6 стабилитроны, первый резистор 7, дующими соотношениями: компаратор 8, состоящий из второго операционного усилителя 9, третьеU u, го 10 и четвертого И стабилитронов, 5 •+• второго резистора 12, третий резистор 13, четвертый резистор 14. V Устройство работает следующим образом, При подаче на операционные усилители напряжения питания компаратор 8 установится в одно из устойчивых состояний, соответствующее пробою одного из стабилитронов 10 или П . Напряжение на выходе компаратора будет равно сумме напряжения стабилизации пробитого стабилитрона и падения напряжения на резисторе 7. Включение стабилитронов в цепь отрицательной обратной связи обеспечивает ненасыщенный режим компаратора, по 10 и. at, где и^ - напряжение на выходе интегратора , С - емкость интегрирующего конч денсатора 4, U K - напряжение на выхои де компаратора, U 4 - входное управляющее напряжение, R ^ - сопротивление резистора 13, R, - сопротивление резистора 3, UD-,- - напряжение стабилизации стабилитронов 5 и 6, U 7 - на2Q пряжение на резисторе 7, t. - время интегрирования при убывании напряжения на выходе интегратора, t 2 ~ вре-щ мя интегрирования при возрастании этому потенциалы его обоих входов напряжения на выходе интегратора. практически равны. Это напряжение по- 25 Определив из уравнений (1) и ( 2 .) дается также на инвертирующий вход времена интегрирования t 1 и tл, поинтегратора 1 через резистор 13. Налучим соотношения для относительной пряжение на выходе интегратора 1 будет разности длительностей t и частоты изменяться линейно до уровня, соотповторения f выходных импульсов ветствюущего разности напряжения про- 30 боя одного из стабилитронов 5 или 6 '*0 ^ м _ и ,, и напряжения на резисторе 7. При этом L= через резистор 7 протечет импульс тока , обусловленный выходным напряжением интегратора 1. Направление тока 35 будет противоположным по отношению к току, протекающему через делитель напряжения на резисторах 14 и 7. Потенциал неинвертирующего входа компа^ ( С т 7 > " ч а с т ° т а слератора 8 при этом изменится н компара - 0 дования выходных импульсов при от1 тор 8 перейдет в другое устойчивое сутствии входного управляющего напрясостояние. Далее все процессы в схеме жения. повторятся. Таким образом, в схеме Как видно из выражений (3) и (4), возникнут автоколебания. Если предпредлагаемое устройство может испольположить попарную идентичность стазоваться в качестве широтно-импульсбилитронов 5, 6 и 10, 11, то при отного модулятора и в качестве частотсутствии входного управляющего напряного квадратора. жения ка выходе устройства будет генерироваться симметричное прямоугольПодключение интегратора I ко входу ное напряжение. При подаче управляюкомпаратора 2 через встречно включенщего напряжения через резистор 3 на 50 ные стабилитроны 5 и 6 обеспечивает вход интегратора 1 выходное напряжение во-первых, улучшение качества интегсхемы станет асимметричным вследствие рирований, поскольку до момента проуменьшения времени интегрирования в боя одного из стабилитронов 5 или 6 случае, когда напряжение компаратора операционный усилитель 2 интегратора и управляющее напряжение имеют оди55 I нагружен только током перезаряда наковую попярность, и увеличения вреемкости, во-вторых, улучшается перемени игтегрироиания. когда они разходный процесс переключения схемы нополярны. из одного состояния в другое, так 866729 рез первый резистор подключен к обкак напряжение интегратора подается щей шине, выход компаратора через на вход компаратора через малое дитретий и ЧЄТВЄЇ тый встречно вклюнамическое сопротивление пробитого ченные стабилитроны соединен с его стабилитрона, в результате чего уменьинвертирующим входом и через втошается зависимость момента переклюрой резистор - с общей шиной, инверчения от нестабильности порога комтируюпщй вход интегратора через трепаратора , тий резистор соединен с выходом компаратора и через четвертый реФормула изобретения ю зистор ~ с неинвертирующим входом компаратора. Многофункциональный широтно-имИсточники информации, пульсный модулятор, содержащий интегпринятые во внимание при экспертизе ратор на операционном усилителе, 1. Корн Г. и Корн Т. Электронные вход которого соединен с входной 15 аналоговые и аналого-цифровые вычисшиной, компаратор на операционном усилителе, о т л и ч а ю щ и й с я лительные машины.М., "Мир", 1967, тем, что, с целью повышения точност, I, с. 357-361. ти, выход интегратора через первый 2. C o n f e r e n c e on p r e c i s i o n e l e c и второй встречно включенные ста^0 t r o m a g n e t i c m e a s u r e m e n t s , D i g e s t , билитроны подключен к неинвертируюNew Y o r k , N . Y . IEEE, 1 9 7 8 , p . 1 4 7 щему входу компаратора, который че148, f i g . 2. Составитель Т. Краснова Редактор_0._Половка Техред Ж.Кастелевич Корректор_Н_,___Швьщкая Заказ 8100780~~ " Тираж" 99Т**' " ""Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий 1 Филиал ППЛ "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, k