Широтно-импульсный мрдулятор

 

(i i1 548936

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.02.75 (21) 2105511/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 05.04.77 (5I) М. Кл з Н ОЗК 7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317(088 8) (72) Авторы изобретения

И. В. Епифанцева, Н. Г. Жестков, Б. П. Жуков, А. А. Кривуля и П. П. Найдюк (71) Заявитель (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЬ1Й МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к области импульсных систем, автоматического регулирования.

Известны аналогичные устройства, построенные на базе аналоговых элементов, требующие применения генератора стандартных 5 сигналов для формирования управляющего импульсного сигнала, частота которого определяет частоту выходного широтно-импульсного сигнала. Их недостатком являются ограниченные функциональные возможности. 10

Эти устройства не позволяют получить интегрального закона широтно-импульсной модуляции и не допускают варьирования чувствительности модулятора к входному сигналу и формы статической характеристики. 15

Наиболее близким техническим решением к изобретению является широтно-импульсный модулятор, содержащий блок выделения модуля и элемент с двухполярной релейной характеристикой, входы которых объединены и 20 являются входом модулятора, реле и интегратор, причем выход элемента с двухполярной релейной характеристикой подключен к первому выходу модулятора через размыкающий контакт реле (21. 25

Этот модулятор также имеет ограниченные функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что модулятор до- 30 полнительно содержчт два нелинейных блока, входы которых соединены с выходом блока выделения модуля, а выходы подключены соответственно через замыкающий и размыкающий контакты реле к входам интегратора, и регулируемый ограничитель уровня, подключенный к выходу интегратора, выход регулируемого ограничителя уровня соединен с входом интегратора, выход которого связан также с обмоткой реле, а выход элемента с двухполярной релейной характеристикой соединен с вторым выходом модулягора через замыкающий контакт реле.

Блок-схема широтно-импульсного модулятора представлена на чертеже.

Широтно-импульсный модулятор содержит блок 1 выделения модуля, нелинейные блоки

2 и 3, реле 4 с контактами 4i — 44, интегратор 5, регулируемый ограничитель уровня 6, элемент 7 с двухполярной релейной характеристикой, выходы 8 14 9.

Модулятор работает следующим образом.

В начальный момент времени входной непрерывный сигнал х(() =О, на выходе блока

1 сигнал отсутствует, на выходе блока 2 сигнал +U> равен выходному напряжению

+U на выходе блока 3 сигнал — U3 равен — U>ÄÄ,, реле 4 обесточено, его контакты 41 и 44 замкнуты, 42 и 4з разомкнуты, на

548936 выходах интегратора 5, элемента 7 и выходах 8 и 9 модулятора сигналы отсутствуют. (Процесс преобразования непрерывного входного оигнала x(t) 0 в широтно-импульсные сигналы Y(t) иУ (t) складывается из следующей последовательности операций: интегрирование интегратором 5 напряжения

+ Uz, поступающего на его первый вход с выхода блока 2 через замкнутый контакт 4 реле 4, в результате чего напряжение Uz увеличивается по модулю со скоростью, пропорциональной К . У, ; срабатывание реле 4 в момент равенства по модулю его уставки срабатывания и напряжения Uq, переключение контактов 4 — 44 реле 4, вследствие чего происходит отключение выхода блока 2 с выходным напряжением +U>, от первого входа с коэффициентом К> интегратора 5; подключение выхода блока 3 с напряжением — U3 к второму входу с коэффициентом К интегратора 5, в результате чего напряжение

U; начинает уменьшаться по модулю со скоростью, пропорциональной К (Уз,, отключение выхода элемента 7 от выхода 9 модулятора, подключение выхода элемента 7 к выходу 8 модулятора; отпускание реле 4 в момент равенства по модулю его уставки отпускания и напряжения Uq, переключение контактов реле 4.

При этом на выходе интегратора 5 формируется пилообразный сигнал Uq с переменным наклоном фронтов.

Он представляет собой интегральную функцию от x(t) и управляет режимами работы реле 4.

На выходах 8 и 9 модулятора формируются импульсные сигналы У(1) и Y (/) с прямоугольными импульсами единичной ампл итуды, ширина Т „и интервалы Т, между передними фронтам которых переменны и зависят от Us следовательно определяются интегральной функцией от x(t).

Поскольку сигналы Y(t) и Y (t) формируются из выходного сигнала элемента 7, на вход которого подается входной сигнал x(t), то появление их возможно только при значениях x(t), превышающих значения зоны нечувствительности. При этом каждому импульсу сигнала У() соответствует интервал между импульсами сигнала Y (t) такой же длительности и наоборот.

Во избежание выхода напряжения Us за пределы рабочего диапазона интегратора 5

5 в его канал обратной связи включается ограничитель уровня 6. Изменение знака сигнала

x(t) вызывает изменение знака сигнала на выходе блока 7 и, следовательно, сигналов

У (1) и Y (t).

10 Возможные отклонения действительной статической характеристики широтно-импульсного модулятора от расчетной могут быть определены экспериментально и легко устранены путем введения соответствующей

15 коррекции в настройку блоков нелинейности.

Формула изобретения

Широтно-импульсный модулятор, содержащий блок выделения модуля и элемент с

20 двухполярной релейной характеристикой, входы которых объединены и являются входом модулятора, реле и интегратор, пр ичем выход элемента с двухполярной релейной характеристикой подключен к первому выходу

25 модулятора через размыкающий контакт реле, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, модуляторов дополнительно содержит два нелинейных блока, входы которых соединены с выЗО ходом блока выделения модуля, а выходы подключены соответственно через замыкающий и размыкающий контакты реле к входам интегратора, и регулируемый ограничитель уровня, подключенный к выходу ин35 тегратора, выход регулируемого ограничителя уровня соединен с входом интегратора, выход которого связан также с обмоткой реле, а выход элемента с двухполярной релейной характеристикой соединен с вторым вы40 ходом модулятора через замыкающий контакт реле.

Источники информации, пр инятые во внимание при экспертизе изобретениями

1. Ротач В. Я. Импульсные системы авто45 матического регулирования. М., «Энергия», 1964, с. 140 — 141, 2. Кунцевич В. М., Чеховой Ю. Н. Нел инейные системы управления с частотно- и широтно-импульсной модуляцией, Киев, 1970, 50 с. 10 (прототип).

548936

Корректор А. Галахова

Редактор С. Заика

Типография, ир. Сапунова, 2

Составитель Г. Осипов

Техрсд Л. Гладкова

Заказ 601/1 Изд. М 285 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5!! ! !