PWM (脉冲宽度调制)原理与实现
1、 PWM 原理
2、调制器设计思想
3、具体实现设计
一、 PWM(脉冲宽度调制 Pulse Width Modulation)原理:
脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成,其占空比与信号的瞬时采样值成比例。图 1 所示为脉冲宽度
调制系统的原理框图和波形图。该系统有一个比较器和一个周期为 Ts 的锯齿波发生器组成。语音信号如果大于锯齿波信号,
比较器输出正常数 A,否则输出 0。因此,从图 1 中可以看出,比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。
通过图 1b 的分析可以看出,生成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时刻 t k 时的语音信号幅度值。因而,采样值之间
的时间间隔是非均匀的。在系统的输入端插入一个采样保持电路可以得到均匀的采样信号,但是对于实际中 tk-kTs<<Ts 的
情况,均匀采样和非均匀采样差异非常小。如果假定采样为均匀采样,第 k 个矩形脉冲可以表示为:
(1)
其中,x{t}是离散化的语音信号;Ts 是采样周期; 是未调制宽度;m 是调制指数。
然而,如果对矩形脉冲作如下近似:脉冲幅度为 A,中心在 t = k Ts 处, 在相邻脉冲间变化缓慢,则脉冲宽度调制波 x
p
(t)
可以表示为:
(2)