脉冲宽度调制器电路

接线图 2024年02月20日 21:07 325 admin

生成 PWM 波形非常简单！本页演示了执行此操作的电路并讨论了一些注意事项。所有电路都是直流输入到 pwm 输出。
运算放大器/比较器
第一个示例使用标准运算放大器振荡器电路生成三角波形，该波形经过电平转换并馈送到比较器（例如 LM339）以提供 PWM 波形。大多数人会希望使用两个比较器，而不是一个运算放大器和一个比较器，因此这就是我们在这里展示的内容。
三角波振荡器围绕 Cp1 形成。考虑 C1 不带电的初始状态。比较器的 - 输入将为低电平，因此比较器的输出将为高电平（关闭）并且 C1 将通过 R2 和 R1 充电（从比较器的输出）。比较器的 +ve 输入将偏置到电源电压 (Vcc) 的大约 2/3，因为 R5 实际上与 R3 并联。
因此，当 C1 充电超过 Vcc 的 2/3 时，比较器将打开，其输出变为低电平。R2 现在将开始为 C1 放电。但 R5 现在实际上与 R4 并联，因此正输入仅偏置在 Vcc 的 1/3 左右

应该清楚的是，当其 + 输入电压降至 1/3 Vcc 以下时，比较器将再次改变状态，并且 C1 上的波形将是一个在 1/3 和 2/3 Vcc 之间上升的三角波形。

脉冲宽度调制器电路第1张

M1
C2、R7和R8组成电平转换器。理想情况下，波形的负尖端应降至非常接近零伏 - 刚好足以使零输入始终导致 Cp2 完全关闭，因此电路可能需要一些调整才能获得准确的电平，或者您必须接受零速时的小死区，这通常不是问题。
由于在 1/3Vcc 和 2/3Vcc 之间电阻充放电，三角波略微非线性。可以通过使阈值接近 1/2Vc 来降低非线性度：例如，将 R5 增加到 200K 会降低三角波形幅度。您还必须适当地改变电平转换！
改进电路
这类似于第一个电路，但第一个电路的两个电阻器 R2 和 R5 已被二极管取代。这是根据客户的建议触发的修改，但细节都是我们自己的！
上电时，C1 放电并开始通过 R6 放电。+ Cp1 的输入由 R1 和 R2 保持在大约 1/3 Vcc。C1 充电至此电平，比较器开启，将其输出拉低。

C1 现在通过 D1 放电，D2 将 R1 和 R2 的连接点保持在比零伏高一个 Vd。当 C1 充分放电时，通过 D1 的电流受 R6 限制，而通过 D2 的电流受 R1 限制，因此将是通过 D1 的电流的 10 倍。由于这个电流比，可以保证 D1 上的压降小于 D2 上的压降，因此负输入将始终低于正输入，并且振荡器将始终复位。根据经验，在室温下，二极管两端的压降每十进制电流变化 60mV，因此输入应比正极低约 60mV。

脉冲宽度调制器电路第2张

M2
该电路有几个优点
它在波形上有一个定义的下限（波谷）——因此不需要电平转换
波形的峰值很容易调整，而不影响波谷。
它的组件数量较少。
它具有更好的线性度。
要获得非常高的线性度，您可以用一个电流源代替一个电阻器 (R6) 。
为了抵消这些优势，振荡器提供锯齿波而不是三角波，但在极少数情况下这具有任何实际意义。
555振荡器
555 可以单独用作调制器。然而，调制从零到 100% 是不可能的，这限制了它的实用性。但是，您可以将 555 用作锯齿波振荡器，下一个电路对此进行了说明。
脉冲宽度调制器电路第3张