34. Інвертуючий модулятор.

ШІМ являється складним пристроєм. Відомо багато різноманітних схем ШІМ. Розглянемо дві з них на прикладі структурних схем.

Перший варіант (рис. 3)

Джерело

сигналу

Генер

Порог.

пристрій

Підсил.

імпульсів

Uг

ШИМ

Uп

Uс

Рис.3. Структурна схема інертуючого ШІМА

Робота даного ШИМ представлена часовими діаграмами.

а) в)

б) г)

На входи порогового пристрою подаються гармонійний сигнал U_c , зміщений на постійну напругу U_о (рис. а) та сигнал U_r від генератора пилкоподібних імпульсів, період якого T_r в п'ять разів менше періоду T_с підсилювання сигналу. В момент, коли U_r стає більше U_c (рис. в), спрацьовує пороговий пристрій та на його виході стрибком з'являється деяка постійна напруга, а коли пилкоподібна напруга U-г генератора меньша U_c, на виході порогового пристрою U-а відсутня, тобто на виході порогового пристрою формується імпульс прямокутної форми різної тривалості, але однакової амплітуди, що дорівнює напрузі порогу спрацьовування U_п .

Так як U_r має трикутну форму з лінійним зростанням та спаданням, то тривалість прямокутних імпульсів на виході порогового пристрою змінюється пропорційно миттєвому значенню підсилювального сигналу. Так здійснюється модуляція за допомогою інвертуючого ШІМа. Середнє значення прямокутних імпульсів U_cр. (штрих лінія) знаходиться в протифазі з підсилювальним сигналом.

35. Неінвертуючий модулятор.

Розглянемо другий варіант структурної схеми ШІМ.

Джсигн

Суматор

Підсил.

імпульс

Генератор

Пороговий

пристрій

ис

U_r+U_c

U

U_r

Рис.4. Структурна схема неінвертуючого ШІМа.

В цьому випадку підсилювальний Sin-ий сигнал подається на один вхід суматора, на інший вхід надходить U-а трикутної форми від генератора пилкоподібної напруги.

Підсумовані напруги U_c+ U_r подаються на пороговий пристрій, який має фіксований поріг спрацювання. В результаті на виході порогового пристрою отримуємо імпульси з амплітудою, що дорівнюватиме його порогу спрацьовування та тривалістю, що пропорційна миттєвим значенням підсилювального сигналу. Імпульси з виходу ПП подаються на вхід підсилювача імпульсів.

Робота такого ШІМ також просто можно пояснити за допомогою часових діаграм.

а) вихід ______________ б) вихід ШИМ-___

У результаті підсумування sin-го підсилення сигналу зміщеного на якусь постійну U-у U_о та U_r /\/\/\-ї напруги на виході суматора отримується складний сигнал U_c+ U_r, який подаєтьсч потім на вхід ПП. На виході ПП отримуємо прямокутні імпульси з тривалістю що пропорційна миттєвим значення підсилення сигналу. Середнє значення прямокутних імпульсів (штрих лінія), що сформовані ПП, має синусоїдну форму та співпадає за фазою з підсилювальним сигналом, а в першому випадку інвертоване.