- 相關推薦
脈寬調制信號電路設計報告
一、設計題目：
脈寬調制信號電路設計
二、設計要求：
脈寬調制信號的頻率在1000Hz左右可調，周期為1ms
脈寬調制信號的脈寬Ton可連續調節（0—0.5ms）
三、用到的器件：
矩形波發生器、積分器、電壓比較器、電阻、電容等
四、設計原理：
1、矩形波產生電路
（1）基本原理
利用積分電路(RC電路的充放電時的電容器的電壓)產生三角波，用電壓比較器(滯回)(作為開關)將其轉換為矩形波。
（2）工作原理
電路如圖
充電
放電 （3） 振蕩周期的計算
其中：
代入上式得： 同理求得： 則周期為： 從前面我們可知，矩形波的占空比為 占空比可調電路如圖所示：
可求出占空比：
占空比：
2、三角波產生電路
（1）電路組成
從矩形波產生電路中的電容器上的輸出電壓，可得到一個近似的三角波信號。由于它不是恒流充電，隨時間t的增加uc上升，而充電電流
隨時間而下降，因此uc輸出的三角波線性較差。為了提高三角波的線性，只要保證電容器恒流充放電即可。用集成運放組成的積分電路代替RC積分電路即可。電路如上圖。
集成運放A1組成滯回比較器，A2組成積電路。
（2）工作原理
設合上電源開關時t=0，uo1=+Uz，電容器恒流充電， ，uo=－uc線性下降，當下降到一定程度，使A1的U+≤U－=0時，uo1從+Uz跳變為－Uz后，電容器恒流放電，則輸出電壓線性上升。
uo1和uo波形如下圖所示。
（3）三角波的幅值
幅值從滯回比較器產生突變時刻求出，對應A1 的 時的 值就為幅值。從圖中要看出
當 時
當 時
（4）三角波的周期
由積分電路可求出周期，其輸出電壓 從－ 上升到+ 所需的時間為T/2，所以有：
，
，
3、電壓比較器 （1）將過零比較器的輸入端從接地改接到一個固定電壓值上，就得到電壓比較器，電路如下 路 圖所示： (a) 電路圖 (b)電壓傳輸特性
（2） 電壓比較器的基本特點: 工作在開環或正反饋狀態；因開環增益很大，比較器的輸出只有高電平和低電平兩個穩定狀態；因為是因是大幅度工作，輸出和輸入不成線性關系。
五、設計電路與分析
1、U1C將三角波輸出與一個直流電平進行比較，得到方波輸出，方波信號的占空比可在0%至100%范圍內調節，對應于VIN的變化范圍為：1/4Vcc至3/4Vcc。
2、方波頻率由R、C、R1、R2決定：
3、f=R2/4R*C*R1 其中：R2 > R1
4、f=2k/(4*4.7k*0.1u*1k)=1064Hz
5、通過計算可得所設計的電路符合設計要求。
六、設計體會： 通過這次課程設計讓我加深了對模擬電路有關知識的深刻理解，其中關于非正選波產生電 路部分與積分器、電壓比較器、等電路器件加深了認識與理解 。同時也注意到了我在模擬電路有些章節的不足，我希望能在今后的學習中對自己能得到新的認識與進步。
七、指導老師意見：
【脈寬調制信號電路設計報告】相關文章：
單相正弦脈寬調制逆變器的設計03-19
電路設計參考文獻02-24
低功耗模擬前端電路設計11-18
一種脈寬調制可控直流電流源設計11-22
審計市場的信號傳遞03-23
用NCP1200代換脈寬調制控制UC3842的應用電路03-18
采用無線機車信號系統實現機車信號主體化03-02
基于51單片機復位電路設計03-07
基于生物學的電子電路設計03-18