使用函数产生器建立脉冲宽度调变(PWM) 波形 - Keysight.PDF

使用函數產生器建立脈衝 寬度調變 (PWM) 波形 應用手冊1466 簡介 如果您縮短開關位於「開」位置的時間長度，燈光將 會變暗。在我們的範例中，所展示的燈光有 50%的時 脈衝寬度調變 (PWM) 的使用隨著數位控制邏輯電路 間是開的，另外 50%的時間是關的。利用重複性信號 的增加而普及。脈衝寬度調變提供簡單的方法，可讓 控制燈光可能會因為週期被切割成數段，利用單一週 數位控制邏輯電路建立相當於類比的功能。許多微控 期，在一個週期之內完成，由「關」到「開」，再回到 制器都內建 PWM 功能。PWM 同時也可用於通訊系 「關」。信號可以依據信號週期作進一步特性描述，亦 統，因為數位信號比較穩定，也比較不容易受到雜訊 即「開」的時間長短除以週期所得到的比率。長信號 干擾。本應用手冊簡單介紹 PWM 概念，並解釋如何 週期會燈光變亮，短信號週期則會使燈光變暗。圖 1 使用函數產生器建立脈衝寬度調變信號的方法。 所示的範例有50%的信號週期。 脈衝寬度調變基本概念 瞭解光亮產生與頻率無關是很重要的。在圖 2 中，您 類比信號可能是任意值，而且可以用來控制許多電子 會見到兩組不同頻率的波形；這兩組都可以產生相同 裝置。例如，您可以利用調光器開關來控制燈光。調 的燈光。燈光明暗與頻率無關，但與信號週期成比例。 光器開關是一個簡單的變阻器，可以將電阻插入電路 中，以便減少送到燈泡的電流量。超過的電流便會轉 頻率：100 KHz 為熱能，所以變阻器是這類應用的簡單解決方法。 信號週期：76% 另一種方法是利用開/關，如下圖所示。 頻率：200 KHz 信號週期：76% 圖 2. 兩組具有相同信號週期的脈衝串。 您用來控制電路的頻率範圍受限於電路的回應時間。 在第一個範例中，低頻率會造成燈光明顯地閃爍。高 頻率會造成電感性負載的飽和效應。例如，變壓器的 有限頻率範圍，在此範圍內，變壓器可以有效率地轉 開 換能量。在某些設計中，PWM 頻率的諧波 (或拍頻) 可 能會耦合成類比電路，造成您不想要的雜訊。如果您 關 選擇正確的頻率，受控制的負載表現會一如穩定裝 置；光亮會持續地增強，而動量將允許馬達順暢地轉 圖 1. 使用 PWM 控制燈光亮度的簡單電路。 動。 產生 PWM 信號 圖3a 、3b 與3c 為利用comparitor ，饋給正弦波 (藍色)