脉冲宽度调制器PWM

（2012-2013学年第二学期）

模拟电子技术课程

项目四脉冲宽度调制器PWM 专业班级：

学号：姓名：

完成日期：2013年 6 月8 日

项目四脉冲宽度调制器PWM PWM：在电路输出频率不变的条件下，通过电压来改变脉冲的占空比。

采用模拟电路实现脉冲宽度调制器的组成框图：

任务1 正弦波振荡电路

任务2 方波-三角波发生电路

任务3 比较器

任务1 正弦波振荡电路；

（1）正弦波振荡电路起振条件？它由哪些部分组成，及各部分的功能作用？

要想产生正弦波，一要反馈信号取代输入信号，即需要有正反馈；二要有外加的选频网络，确定振荡频率。电路由反馈网络和放大电路组成，前者在产生各种频率波的基础上选择需要波形，通过后者放大电路的放大，最终产生特定的正弦波。（2）电路仿真分析以及电路中各元器件的作用。分析计算正弦波的频率为多少？

R4，R5和C1，C2构成桥式RC振荡器，通过R1，R3及R2实现放大，而当达到要求的幅值时则通过二极管的导通特性实现稳定的信号输出。

f=1/(2*3.14*R*C)=1/(2*3.14*16K)*100000000=955Hz,理论上会得到955Hz的正弦波。

（3）实际电路测量是否与计算值吻合。

实际测量频率在1KHz,而仿真也是接近1KHz,理论计算与实际相符

任务2 方波-三角波发生电路

（1）方波-三角波发生电路由哪两部分组成，各部分起什么作用，概述工作原理。 方波-三角波发生电路由矩形波发生电路和方波-三角波发生电路组成；前者产生矩形波，而后者则在矩形波基础上产生三角波。矩形波发生电路在迟滞比较器作用下能够产生矩形波，而后者则在迟滞比较器的后面连接一个积分器，再把输出的三角波信号反馈回迟滞比较器，则能持续产生三角波和矩形波。

（2）三角波和方波的峰峰值计算公式，和哪些参数有关，其频率计算公式，和那些参数有关？

三角波峰峰值

方波峰峰值

可见峰值与供电电压和反馈电阻有关

CC pp

o U R R U 2

122=CC pp o U U 21=

由此可见，频率和各电阻比及方波占空比有关

（3）实际电路测量，并与计算值所得的峰峰值和频率比较。

由示波器实际测量可知，波形峰值及频率与理论接近，但不完全相同。

任务3 电压比较器

运放非线性区的特性是什么？

当正向输入端电压大于反向输入端时，输出正向最大电压，反之则输出反向最大电压。

比较器的分类，什么是门限电压？如何计算

比较器分为单限比较器，滞回比较器和窗口比较器。门限电压是指发生电压跳变的临界电压。

当 时所对应的u i 值是阈值，即

因此上下阀值分别为 ，

总结：脉冲宽度调制器的工作原理，及实际制作过程。

通过对输入的正弦波和三角波的比较，使比较器输出一定占空比的波形。对于实际电路，正弦波经过振荡电路及放大电路可产生正弦波，而三角波则需要在正弦电路的基础上进行微分电路才能生成三角波，在设置放大倍数可调的情况下可实现产生不同频率的三角波，进而控制输出波形的占空比。

-+=u u o i u R R u 21-=CC TH U R R U 21=CC TL U R R U 2

1-=