• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Принцип перемножения с помощью ШИМ-АИМ

Узел ШИМ представляет собой (см. рис. 53) интегратор DA1 и формирователь DA2 на триггере Шмитта; в нем осуществляется формирование тактовых импульсов и широтно-импульсная модуляция напряжения Ux следующим образом. Триггер Шмитта (ТШ) DA2 в совокупности с интегратором DA1 функционирует как мультивибратор. Независимо от входного сигнала Ux на выходе интегратора (гнездо XS3) создаются симметричные двухполярные треугольные импульсы напряжения.

Благодаря компаратору DA3 в зависимости от величины контролируемого сигнала Ux(t) изменяется скважность сформированных прямоугольных импульсов на выходе XS5 компаратора. Так осуществляется ШИМ. Из диаграмм (рис. 54) видно, что при Ux=0 на выходе компаратора DA3 имеют место симметричные прямоугольные импульсы со скважностью Q, равной 2 и полярностью, противоположной треугольным импульсам, которая, в данном случае, определена подачей напряжения Ux на инвертирующий вход компаратора. Обозначив длительности импульсов компаратора t+ и t- соответственно положительной и отрицательной полярностями, из рис. 60 также видим, что при Ux>0 длительности t+>t- , а скважность ; напротив, при Ux<0 длительности t+2, т. е. в узле ШИМ первая контолируемая величина Ux «преобразовалась» в скважность импульсов при неизменном периоде Т, определяемом тактовыми треугольными импульсами.

Полученный сигнал (гнездо XS5) поступает на устройство АИМ. Амплитудно-импульсная модуляция этого сигнала вторым сигналом Uy(t) осуществляется с помощью электронного ключа DD1 и инвертирующего усилителя DA4 следующим образом: при замкнутом S2 и разомкнутом S1 контактах напряжение от источника сигнала Uy непосредственно поступает на выход электронного ключа DD1 и на его выходном гнезде XS6 устанавливается напряжение с амплитудой +Uy. В противоположном случае (S2 – разомкнут, S1 – замкнут) на выходе ключа окажется инвертированное напряжение с амплитудой -Uy. Таким образом, на выходе электронного ключа DD1 имеют место разнополярные сигналы с одинаковой амплитудой ±Uy, скважность которых определяется ранее сформированным сигналом ШИМ (гнездо XS5’), так как ключ управляется этим сигналом.

Очевидно, что в общем случае среднее значение напряжения на выходе ключа DD1 будет прямо пропорционально мгновенной мощности, то есть

,

где – задающий скважность модулирующий сигнал ШИМ от первого контролируемого источника; t+ и t- – продолжительности замкнутого состояния ключей S1 и S2 соответственно; k1 и k2 – масштабные коэффициенты для сигналов Ux и Uy; k – коэффициент пропорциональности; Р – мгновенная мощность.

Полученное импульсное напряжение (гнездо XS6 рис. 53) интегрируется на выходе перемножителя (гнездо XS6’) c помощью интегрирующей R-С цепи с постоянной времени , большей постоянной времени цепи R-C интегратора ШИМ (R – сопротивление на входе; С – емкость в цепи обратной связи интегратора на ОУ).


Рис. 55. Временные диаграммы, поясняющие работу ИПУ при Ux>0 и Ux<0

Диаграммы, поясняющие работу ИПУ при различных амплитудах Ux и Uy, представлены на рис. 55.

Независимо от того, воспринимается состояние или изменение величины измеряемой величиной, в любом конкретном случае может быть...

читать далее

Метод сравнения с мерой в котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор

читать далее

Измерительная цепь

Измерительная цепь начинается чувствительным элементом, являющимся составной частью первичного преобразователя. На элемент непосредственно воздействует...

читать далее