实训项目53SPWM控制电路安装与调试.PPT

脉宽调制(PWM)及解调实验 一、实验目的： 1．掌握锯齿波（三角波）、正弦波产生电路的工作原理及PWM电路工作原理，熟悉各元件、LM339、LF347集成电路用法。 2．熟悉电子电路在面包板上的安装，增强实践操作能力。 3．掌握通电调试，观察、分析、记录各测试点波形的方法。 4．熟悉用PROTEL软件画电路原理图和PCB图及MATLAB仿真图。 5．熟悉双踪示波器和函数发生器的使用方法。 6．能对实验中出现的问题加以分析和排除。 SPWM（R4要加50K可调来变频率） SPWM和直流PWM（R4要加50K可调来变频率） LF347、LM339 三、实验设备 1．双路直流稳压电源 2．示波器 3．函数发生器 4．万用表 5．面包板、导线及各电子元件（见清单） 四、实验原理 1 ．LF347集成运算放大器 2 ．锯齿波（三角波）产生电路的工作原理 3．LM339集成电压比较器 4 ．PWM电路工作原理 5. 正弦波电路 1.集成运算放大器 目前广泛应用的电压型集成运算放大器是一种高放大倍数的直流放大器。 在该集成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络,可实现不同用途的电路,例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放大、信号运算（加、减、乘、除、对数、反对数、平方、开方等）、信号的处理（滤波、调制）以及波形的产生和变换。 集成运算放大器的种类非常多,可适用于不同的场合。 (1) 集成运算放大器的分类 按照集成运算放大器的参数来分,集成运算放大器可分为如下几类。 1)．通用型运算放大器 通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。例mA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。 2)．高阻型运算放大器 这类集成运算放大器的特点是输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid＞（109~1012）欧,IIB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。 4)．高速型运算放大器 在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率SR一定要高,有的可达二三千伏每微秒.单位增益带宽BWG一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有LM318、mA715等,其SR=50~70V/ms,BWG＞20MHz。 5)．低功耗型运算放大器 由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作电压为±2V~±18V,消耗电流为50~250mA。 目前有的产品功耗已达微瓦级,例如ICL7600的供电电源为1.5V,功耗为10mW,可采用单节电池供电。 6)．高压大功率型运算放大器 运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中,输出电压的最大值一般仅几十伏,输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压或增大输出电流,集成运放外部必须要加辅助电路。 高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流。例如D41集成运放的电源电压可达±150V，mA791集成运放的输出电流可达1A。 (2)正确选择集成运算放大器 集成运算放大器是模拟集成电路中应用最广泛的一种器件。在由运算放大器组成的各种系统中,由于应用要求不一样,对运算放大器的性能要求也不一样。 在没有特殊要求的场合,尽量选用通用型集成运放,这样即可降低成本,又容易保证货源。当一个系统中使用多个运放时,尽可能选用多运放集成电路,例如LM324、LF347等都是将四个运放封装在一起的集成电路。 (3)集成运算放大器的电源供给方式 集成运放有两个电源接线端+VCC和-VEE,但有不同的电源供给方式。对于不同的电源供给方式,对输入信号的要求是不同的。 1）对称双电源供电方式 运算放大器多采用这种方式供电。相对于公共端（地）的正电源（+E）与负电源（-E）分别接于运放的+VCC和-VEE管脚上。在这种方式下,可把信号源直接接到运放的输入脚上,而输出电压的振幅可达正负对称电源电压。 2）单电源供电方式 单电源供电是将运放的-VEE管脚连接到地上。此时为了保证运放内部单元电路具有合适的