Способ преобразования непрерывного сигнала в импульсный

 

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕПРЕРЬШНОГО СИГНАЛА В ИШУЛЬСНЫЙ, включающий формирование эталонного прямоуго1льного сигнала, интегрирование непрерывного преобразуемого и эталонного сигналов, сравнение результатов интегрирования и использование эталонного сигнала в качестве выходного, отличающийся тем, что, с целью повБшения точности преобразования , интегрирование преобразуемого и эталонного сигналов проводят одновременно до равенства результатов, после которого сбрасьшают эти результаты до нуля и начинают новый цикл § преббразования.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

09) (П)

g Н 03 К 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСИОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3404684/18-21

{22) 04.03.82 (46) 30.06.84. Бюл-. В 24 (72) А.М.Азаров, В.И.Иванчура и Б.П.Соустин (71) Красноярский политехнический институт (53) 621.373(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 320038, кл. Н 03 К 7/08, 1972.

2. Мартяшин А.И. и др. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерений. М., "Энергия", 1976, с. 109, рис. 2-32 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО СИГНАЛА В ИМПУЛЬСНЫЙ, включающий формирование эталонного прямоугольного сигнала, интегрирование непрерывного преобразуемого и эталон ного сигналов, сравнение результатов интегрирования и использование эталонного сигнала в качестве выходного, отличающийся тем, что, с целью повншения точности преобразования, интегрирование преббразуемого и эталонного сигналов проводят одновременно до равенства результатов, после которого сбрасывают эти результаты до нуля и начинают новый цикл преббразования. 9

1100725

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в преобразователях информации, в источниках питания с импульсным регулированием. 5

Известен способ преобразования непрерывного сигнала в импульсный, основанный на периодическом сравнении внутри интервалов дискретизации преобразуемого непрерывного сигнала 1ф с эталонным развертывающим и регистрации временных интервалов между тактовыми моментами и моментами равенства сравниваемых сигналов, причем перед операцией сравнения выпол- 35 няют одновременное интегрирование преобразуемого непрерывного и эталонного развертывающего сигналов. В качестве эталонного используется пилообразное напряжение с равными перио- 2п дами дискретизации, которое одновременно с преобразуемым непрерывным сигналом интегрируется и подается на компаратор. Начало формирования каждого выходного импульса совпада- 25 ет с началом очередного интервапа дискретизации, а его конец определяется моментом равенства сравниваемых интегралов. После данного момента происходит интегрирование указан- Зп ных сигнапов, однако информация о преобразуемом сигнале с этого момента времени до конца периода дискретизации не используется, что приводит к значительному увеличению погрешнос«35 ти воспроизведения преобразуемого непрерывного сигнала. Выходное преобразованное напряжение представляет последовательность импульсов разной длительности с постоянной частотой ,следования (1) .

Недостаток этого способа - низкая точность из-за потери информации о преобразуемом сигнале с момента времени равенства интегралов напряжений и 45 до конца интервала дискретизации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ преобразования непрерывного сигнала в импульсный, вклю- 50 чающий формирование эталонного прямоугольного сигнала, интегрирование непрерывного преобразуемого и эталонного сигналов, сравнение результатов интегрирования и использование эталон 55 ного сигнала в качестве выходного, причем интегрирование входного и эталонного сигналов проводят последова) тельно, результат этого интегрирования сравнивают с постоянной величиной. а при их равенстве начинают следующий цикл преобразования f2) .

Недостаток данного способа заключается также .в низкой точности преобразования, особенно в области малых значений входного сигнала, обусловленной включением в интервал преобразования времени интегрирования эталонного сигнала.

Цель изобретения - повышение точности преобразования непрерывного сигналя в импульсный.

Поставленная цель. достигается тем, что согласно сгособу преобразования непрерывного сигнала в импульсный, включающему формирование эталонного прямоугольного сигнала, интегрирование непрерывного преобразуемого и эталонного сигналов, сравнение результатов интегрирования и испсщьзо- вание эталонного сигнала в качестве выходного, интегрирование непрерывного преобразуемого и эталонного сигналов проводят одновременно до равенства результатов, после которого сбрасывают эти результаты до нуля и начинают новый цикл преобразования..

На чертеже представлена одна из возможных реализаций предлагаемого способа в устройстве для преобразования непрерывного сигнала в импульсный.

Устройство содержит два канала, для прохождения преобразуемого и эталонного сигналов. Первый канал содержит источник 1 непрерывного преобразуемого сигнала, выход которо го через выпрямитель 2 и интегратор 3 соединен с одним из входов компаратора 4. Второй канал содержит ждущий генератор 5 прямоугольных импульсов, выход которого через интегратор 6 соединен с вторым входом компаратора 4. Выход последнего соединен с входами обнуления интеграторов и входом ждущего генератора 5 прямоугольных импульсов. Выходы источника 1 непрерывного преобразуемого сигнала и ждушего генератора 5 прямоугольных импульсов соединены с входами двух селекторов 7 и 8, образующих выходную цепь преобразователя. Кроме того, устройство содержит датчик 9 нуля преобразуемого сигнала, включенный между выходом источника 1 преобразуемого сигнала и вторым входом ждущего генератора 5 прямоугольных

3 1100725 импульсов, а также элемент 1О задержки, включенный между выходами датчика 9 и первым входом ждущего генера- тора, 5.

Функция селекторов заключается в выделении одной из полуволн преобразуемого двуполярного сигнала. Выпрямитель 2 .и селекторы 7 и 8 необходимы только в случае двуполярного пре-, образуемого сигнала. При однополяр- 1п . ном сигнале преобразованный сигнал снимается непосредственно с выхода ждущего генератора прямоугольных импульсов, т.:е. его выходные импульсы одновременно используются как эталонные и выходные. Ждущий генератор имеет два входа: первый — для запуска, второй — для приведения его в исходное (нулевое) состояние.

В качестве данного генератора могут быть использованы ждущий блокинг— генератор, ждущий мультивибратор и т.д. Датчик нуля 9 и элемент 10 задержки необходимы для приведения схемы в исходное состояние через 25 каждые полпериода преобразуемого сигнала. Это исключает асимметрию по полупериодам преобразованного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Пусть непрерывный преобразуемый сигнал является синусоидальным. В момент и = 0 сигнал с датчика 9 нуля преобразуемого сигнала поступает на второй вход ждущего генера35 тора 5 прямоугольных импульсов и приводит его в исходное (нулевое) состояние. Кроме того, этот сигнал задерживается элементом 10 задержки на время, необходимое для приведения генератора 5 в исходное состояние, и поступает на входы обнуления интеграторов 3 и 6 и первый вход генератора 5. Последний начинает формировать прямоугольный импульс и одновременно начинается, очередное инTerpHpoBaHhe этого импульса и преобразуемого напряжения интеграторами 6 и 3 соответственно. Формирование эталонного сигнала заканчивается, после чего напряжение на выходе интегратора 6 остаетея постоянным, а на выходе интегратора 3 оно продолжает увеличиваться. Когда напряжения на выходах интеграторов 3 и 6 становятся равными, сработает компаратор 4, выходным импульсом обнуляет интеграторы и вновь запускает ждущий генератор 5. Далее процессы в схеме повторяются в описанной последовательности. С помощью селекторов 7 и 8 эталонные сигналы, являющиеся одновременно выходными, разделяются в соответствии с положительными и отрицательными полупериодами преобразуемого сигнала и используются, например, для управления ключами силовой части инвертора с импульсной модуляцией выходного напряжения.

Предлагаемый способ обеспечивает более высокую точность преобразования за счет равенства интегралов преобразуемого и эталонного сигналов на интервале преобразования, исключения погрешности от потери информации на участках пауз между выходными импульсами и эа счет того, что интервал преобразования пропорционален только входному сигналу.

Составитель Е.Борзов

ТехредМ. Гергель Корректор И.Муска

Редактор М. Келемеш

Филиал ППП "Патент", r.Óìãîðîä, ул.Проектная, 4 Заказ 4596/43 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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