(54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР(54) WIDE-PULSE MODULATOR
Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управлени , Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс ши- ротно-импут сный моцул тор, содержащий источник входного сигнала, выход которого соединен с одним из входов элемента сравнени , другой вход которого через последовательно соединенные ключевой элемент и конденсатор соединен с выходом генератора пилообразного напр жени а .выход элемента сравнени через порого вый усилитель соединен с выходом модул тора tl, Недостатком данного модул тора вл етс его низка точность. Цель изобретени - повышение точности преобразовани путем улучшени его динамических характеристик. Поставленна цель достигаетс тем, что в известный широтно-импульснйй 1модул тор , содержащий элемент сравнени , один из входов Которого соединен с выходом источника входного сигнала и с первой обкладкой конденсатора, генератор пилообразного напр жени , -пороговый усилитель , вход которого соединен с выходом элемента сравнени , а выход - с выхоцом модул тора, введены рез стивный целитель напр жени и резистор, причем резисгивный целитель напр жени включен между выходом порогового усилител и обшей шиной модул тора, а ре- . зистор - между выводом резистивного делител напр жени и соответствующим входом элемента сравнени , а втора обкладка конденсатора соединена с выходом генератора пилообразного напр жени . На чертеже представлена принциггаальна схема широтно-импульсного мoдyлi тора ,. Предлагаемый модул тор содержит генератор 1 пилообразного напр жени , конденсатор 2, элемент 3 сравнени , пороговый усилитель 4, резистор , резистивиый делитель 6 напр жени . 39 Широтно-импульсвый модул тор рабогаег слецуюшим образом Генератор 1 вырабатывает в интерва ле п -го периоца напр жение, которое в течение времени t измен етс по закону .. )t2.u($t-ii-o,5ho,ti; - амплитуда пилообразного напр жени ; - частота пилообразного напр же ни ; С - посто нна составл юща напр жени . Петлевой коэффициент обратной св зи устанавливают с помощью целител 6 положительным около единицы. При равенстве амплитуды импульса амплитуды 0, пилообразно го напр жени коэффициент обратной св зи равен единице. КонденсатОр 2 и резистор 5 выполн ют роль фильтра. Посто нна составл юща с генератора 1 не проходит через конденсатор 2. Поэтому на обкладке кон денсатора 2,- соединенной со входом эле мента 3 сравнени будет присутствовать посто нна составл юща напр жени ,, равна посто нной составл ющей Одг m выхода делител 6. Посто нную времени фильтра, образованного конден , сатором 2 и резистором 5 выбирают значительно больше периода. Следователь но, можно считать, что в установившемс режиме напр жение на обкладке конденсатора 2 измен етс по закону .t2U l t-n-0,5)Uo. stao lH-n-o,5-rj Из выражени (2) видно, что при входном напр жении, равном нулю j(t )О, может установитьс 1 люба длительность импульса. .Передаточна функци модул тора может , быть представлена в виде ,Ч А) где К дИ К, - передаточные коэффициенты порогового усилител 4 и делител 6 соответственно . 324 При петлевом коэффициенте передачи, равной едишше К , передаточна функци модул тора - с. эквйва юнтна интегрирующему звену. Таким образом, длительность импульcoB j ,(j( будет пропорциональна интегралу от входного напр жени и{t ), При использовании предлагаемого мо .дуп тора в замкнутой системе автоматического регулировани при большой посто нной времени Т изменени выходных импульсов Т g i пропорциональны входному напр женгао. Поэтому запас устойчивости системьт с данным модул тором выще запаса устойчивости системы с известным моодл тором .д Ф о р м у л а изобретени Широтно импугаьсный Модул тор, содер-г жаший элемент сравнени один из входов которого соединен с выходом источника входного сигнала и с первой обкладкой конденсатора, генератор пилообразного напр жени , пс юговый усилитель, вход которого соеди«ен с выходом элемента сравнени , а выход - с входом модул тора , о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с цепью повышени точности преобразовани путем улучшеди его динамических характеристик , в него введены резистивный делитель напр жени к резистор, причем реаистивный делитель напр жени включен между выходом порогового усилител и обшей шиной модул тора, резистор - между средним выводом резистивного делител напр жени и соответстввущим входом элемента сравнени , а втора обкладка конденсатора соединена с выходом генератора пилообразного напр жени . .Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе U. Авторское свидетельство СССР №308500, кл. Н 03 К 7/08, 1973 Прототип;.The invention relates to a pulsed technique and can be used in automatic control systems. The closest in technical essence to the present invention is a wide-impedance motor containing an input source, the output of which is connected to one of the inputs of the comparison element, the other input of which through a serially connected key element and a capacitor connected to the output of the sawtooth generator a. The output of the reference element is connected via a threshold amplifier to the output of the modulator tl, The disadvantage of this modulator is its low accuracy. The purpose of the invention is to improve the accuracy of conversion by improving its dynamic characteristics. The goal is achieved by the fact that in a known pulse-width 1 module containing a comparison element, one of the inputs of which is connected to the output of the input source and to the first capacitor plate, the sawtooth generator is a threshold amplifier whose input is connected to the output of the comparison element , and the output — with the output of the modulator — introduced a cut-off voltage healer and a resistor, with a resistive voltage healer connected between the output of the threshold amplifier and the common bus of the modulator, and the re-. the resistor is between the output of the resistive voltage divider and the corresponding input of the reference element, and the second capacitor plate is connected to the output of the sawtooth generator. The drawing shows a printsiggal scheme of a pulse-width modulator of a torus,. The proposed modulator contains a sawtooth voltage generator 1, a capacitor 2, a reference element 3, a threshold amplifier 4, a resistor, a voltage divider 6. 39 Pulse width modulator operating as follows Generator 1 generates a voltage in the interval of the nth period, which during the time t varies according to the law ..) t2.u ($ t-ii-o, 5ho, ti; - - sawtooth voltage amplitude - sawtooth voltage frequency; C - constant voltage component. Loop feedback coefficient is set with healer 6 positive to about 1. If the amplitude of the pulse amplitude is equal to 0, the sawtooth voltage is feedback ratio equals 1. Condensate 2 and resistor 5 the constant component of the generator 1 does not pass through the capacitor 2. Therefore, on the plate of the capacitor 2, - connected to the input of the comparison element 3 there will be a constant component of voltage, equal to constant m the output of the divider 6. The time constant of the filter formed by the condensate, the capacitor 2 and the resistor 5 are chosen significantly longer than the period. Consequently, we can assume that in the steady state the voltage on the capacitor plate 2 changes according to the law. ) Wow. stao lH-n-o, 5-rj From expression (2) it can be seen that at an input voltage equal to zero j (t) 0, any one pulse duration can be established. .The transfer function of the modulator can be represented as, A) where KDI K, are the transfer coefficients of threshold amplifier 4 and divider 6, respectively. 324 With a loop gain of one K, the transfer function of the modulator is c. equive yuntna integrating element. Thus, the duration of the pulses B j, (j (will be proportional to the integral of the input voltage and (t)) When using the proposed modulator in a closed automatic control system with a large constant time T, the changes in the output pulses T gi are proportional to the input voltage. Therefore, the stability margin is sys- tem with this modulator above the stability margin of a system with a known modulator .d Forms of the invention. Latitude-impinging modulator containing a comparison element one of the inputs of which with the input source and with the first capacitor plate, a sawtooth generator, ps a southeast amplifier, whose input is connected to the output of the reference element, and the output with the modulator input, In that, with a circuit for improving the accuracy of conversion by improving its dynamic characteristics, a resistive voltage divider is inserted into the resistor, and a reaistic voltage divider is connected between the output of the threshold amplifier and the common bus of the modulator, the resistor is between the middle terminal p resistive voltage divider and comparing sootvetstvvuschim input member and the second plate of the capacitor connected to the output of the sawtooth generator. Sources of information taken into account in the examination of U. USSR Author's Certificate No. 308500, cl. H 03 K 7/08, 1973 Prototype ;.