如何构建脉宽调制信号发生器？看这一文，工程师手把手教你
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今天给大家分享的是：构建脉宽调制信号发生器
脉宽调制（PWM）是一种利用数字信号精确控制模拟设备的技术。脉宽调制信号由用于模拟变化的模拟电压的电子脉冲组成。
脉宽调制信号通常用于控制伺服系统、LED和直流电机等模拟设备。
一、脉宽调制的工作原理
在脉冲宽度调制中，高频电脉冲序列被发送到设备为其供电，脉冲可由驱动晶体管或功率MOS管生成。脉冲宽度调制信号出现在晶体管产生的高电压和低电压的周期中，信号从低电平循环到高电平所需的时间称为周期持续时间。
信号保持高电平的时间称为脉冲宽度：
脉冲宽度
脉冲宽度与周期持续时间的比率称为“占空比”。
占空比
占空比可用于估计脉冲调制信号将提供的视在模拟电压，下图显示了占空比对视在电压的影响：
占空比对视在电压的影响
现在计算特定视在电压所需的占空比：
视在电压所需的占空比
例如，在低电平时间为 13 ms、高电平时间为 8 ms 的脉宽调制周期中，占空比为：
8 ms / (8 ms + 13 ms) = 38%
如果脉冲电压（Vmax）为5V，则视在电压为：
(38%/100%) * 5V = 1.9 V
二、脉宽调制信号发生器
通过使用555定时器来控 制MOS管来生成脉宽调制信号。下面为脉宽调制信号发生器的电路图：
脉宽调制信号发生器
在上面的电路图中，我们可以看到555定时器配置为非稳态振荡器。555 定时器在特定占空比下产生脉宽调制信号，并且控制 MOS管 Q1。
- 该MOS管型号为IRF540。
- D1是一个LED，通过PWM信号变亮或者变暗。
- 二极管D2 可以防止来自感性负载（由电机产生）的反电动势损坏MOS管。
- 通过电阻R1、R2、 R3和电容 C3 将频率固定在大约 595 Hz 。
- 电位器R4（约20k）调整占空比。
从下面的示波器显示可以看到，它可以从约78 uS调整到约1.6 mS：
1、4.6% 占空比
4.6% 占空比
2、50% 占空比
50% 占空比
3、93.5% 占空比
93.5% 占空比
根据不同占空比可以看到，如果频率太低，LED闪烁也会变快，如果频率太高，控制设备/负载没有办法及时打开和关闭。
以上就是关于构建脉宽调制信号发生器的相关知识，希望大家多多支持我们EMA。
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