Генератор шим: Купить Генератор PWM (ШИМ сигнала) XY-LPWM

встроены почти в каждое импульсное силовое устройство. В этой статье показаны два метода реализации автономного аналогового генератора сигналов ШИМ. Эти конструкции также могут быть модифицированы для создания ШИМ-генератора с двумя устройствами.

Существует два способа реализации генератора сигналов ШИМ на одном устройстве. В одном методе используется таймер ICM7555, а в другом — MAX9.98 маломощный компаратор. Мы рассмотрим каждый.

Метод 1: использование маломощного таймера в качестве генератора ШИМ

В этом методе таймер ICM7555 настраивается, как показано на рис. 1.

Рис. 1. ШИМ-генератор и таймер для одного устройства.

На рис. 1 ширина импульса выхода на контакте 3 модулируется управляющим напряжением (V _CONTROL ), подаваемым на контакт 5. Были проведены лабораторные испытания конструкции с источником питания, установленным на 5 В. На рисунках со 2 по 5 показан выходной сигнал ШИМ при трех различных управляющих напряжениях: 1 В, 2 В и 4 В. C1 заряжается на V

Рисунок 2. Выход ШИМ с управляющим напряжением = 1В.

Рисунок 3. Выход ШИМ с управляющим напряжением = 2В.

Рис. 4. Выход ШИМ без управляющего напряжения.

Рисунок 5. Выход ШИМ с управляющим напряжением = 4В.

Данные показывают, как управляющее напряжение, подаваемое на контакт 5, изменяет пороговое напряжение двух внутренних компараторов.

Время зарядки выражается как:

-t/RC = ln [1 – (V _{УПРАВЛЕНИЕ} /(2V _{ПИТАНИЕ} – V _{УПРАВЛЕНИЕ} ))]

Время разрядки выражается как:

-t/RC = ln 0,5

, где R = R1 и C = C1.

Способ 2: ШИМ-генератор с компаратором

В этом методе компаратор MAX998 настроен, как показано на рис. 6.

Рис. 6. ШИМ-генератор и компаратор.

Ширина импульса на выходе модулируется управляющим напряжением, приложенным к резистору R1. Лабораторные тесты проводились с источником питания, установленным на 5В.

Рисунок 7. Выход ШИМ с управляющим напряжением = 1В.

Рисунок 8. Выход ШИМ с управляющим напряжением = 2В.

Рисунок 9. Выход ШИМ с управляющим напряжением = 3В.

Управляющее напряжение, подаваемое на MAX998, устанавливает пороговые напряжения, при которых происходит зарядка и разрядка. Верхнее пороговое напряжение составляет (В _{ПИТАНИЕ} –

Время зарядки выражается как:

-t/RC = ln [1 – (V _{ПИТАНИЕ} /(2 × V _{ПИТАНИЕ} ) – V _{УПРАВЛЕНИЕ} ))]

Время разрядки выражается как:

-t/RC = ln [1 – (V _{УПРАВЛЕНИЕ} /(V _{ПИТАНИЕ} + V _{УПРАВЛЕНИЕ} )

, где R = R1 и C = C1.

Модификации ШИМ-генератора с двумя устройствами

Важно отметить, что управляющее напряжение также изменяет частоту в обоих схемных методах. Таким образом, дополнительный компаратор к схемам Метода 1 и Метода 2 преобразует каждую из них в ШИМ-генератор фиксированной частоты с двумя устройствами.

Для метода 1 подайте пилообразный сигнал с контакта 6 на вход второго компаратора. Напряжение, подаваемое на вход второго компаратора, задает коэффициент заполнения выхода с фиксированной частотой. Аналогично методу 2, подайте пилообразный сигнал на MAX9.отрицательный вход 98 на вход второго компаратора. Напряжение, подаваемое на вход второго компаратора, задает коэффициент заполнения выхода с фиксированной частотой.

Три совета, как получить больше от генератора функций

Достижения в области программного обеспечения, микропроцессоров и технологий отображения расширили возможности современных генераторов функций. Новейший генератор функций может создавать различные сигналы, включая обычные формы сигналов, сигналы произвольной формы и сложные модулированные сигналы. Технология Trueform компании Keysight обеспечивает лучшую целостность сигнала, уменьшенный джиттер и более низкие искажения по сравнению с прямым цифровым синтезом (DDS), что дает вам больше гибкости при тестировании ваших устройств.

Этот пост в блоге поможет вам воспользоваться преимуществами функций генератора сигналов произвольной формы и ускорить выполнение своей работы.

Совет 1. Используйте генератор сигналов произвольной формы для генерации импульсов

генераторы для создания импульсов для характеристики цифровых устройств. Генератор импульсов хорошо подходит для приложений, требующих быстрого времени перехода, высокой точности или частот выше 50 МГц. Однако, если ваше приложение не требует производительности специального генератора импульсов, вы можете использовать генератор функций для создания импульсов, используя следующие три метода:

• Изменение рабочего цикла прямоугольной волны. Большинство функциональных генераторов позволяют создавать импульсы, изменяя коэффициент заполнения прямоугольной волны, обычно от 20 до 80 процентов. Вы можете получить более высокие или более низкие рабочие циклы, используя пакетный режим, который позволяет вам выводить один цикл (импульс) прямоугольной волны, а затем ждать указанный период перед отправкой следующего импульса. На рис. 1 показаны параметры формы импульса.
• Используйте сигнал произвольной формы. Вы можете создавать различные пользовательские импульсы и шаблоны, используя возможности произвольной формы сигнала функции / генератора сигналов произвольной формы, чтобы определить желаемую форму и параметры. Хотя это не самый простой подход, он предлагает большую гибкость (ограниченную только объемом памяти).
• Использовать импульсный режим. Генераторы сигналов произвольной формы серии 33500B / 33600A компании Keysight с функциями True и имеют встроенную функцию импульсов, что упрощает создание импульсов. Просто укажите основные параметры импульса: период, длительность импульса и время фронта (время нарастания/спада). Функциональные генераторы задают импульс почти так же, как специальный генератор импульсов, который описывает ширину импульса как время от переднего фронта до начала заднего фронта. Поскольку он использует это определение, вы можете установить время нарастания и спада независимо друг от друга, не влияя на время между передним фронтом и началом заднего фронта. Функциональные генераторы 33500B/33600A также позволяют изменять время фронта, не влияя на ширину импульса, используя одно и то же время фронта для времени нарастания и спада.

Рисунок 1. Параметры формы импульса

Совет 2. Используйте генератор функций/сигналов произвольной формы для создания сигналов ШИМ

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) предлагает простой способ для цифровой логики управления эмулировать аналоговое управление в таких устройствах, как регуляторы освещенности, электродвигатели и автомобильные двигатели. контроллеры. Чтобы помочь протестировать этот тип схемы управления, многие функциональные генераторы могут создавать различные сигналы ШИМ.

Вы можете использовать несколько методов для создания различных ШИМ-сигналов с помощью функционального генератора. Простейшей отправной точкой является прямоугольная волна, которая является основой любого ШИМ-сигнала. Рабочий цикл 50 процентов эквивалентен установившемуся сигналу управления при половинной мощности. Большинство генераторов функций позволяют изменять рабочий цикл от 20 до 80 процентов, что может позволить выполнить некоторые основные действия по устранению неполадок устройства, управляемого сигналом ШИМ.

Функциональные генераторы 33500B / 33600A могут быстро получить доступ ко всем параметрам ШИМ (частота, амплитуда и девиация), что позволяет легко изменять и экспериментировать с формой сигнала. Вы можете использовать внутреннюю или внешнюю форму волны в качестве источника модуляции. Например, для тестирования трубки Вентури в автомобильном двигателе требуется ШИМ-сигнал. Модуляция треугольной волны мягко открывает и закрывает трубку Вентури (см. рис. 2). С помощью нескольких команд на передней панели можно настроить генераторы функций 33500B/33600A для эмуляции схемы управления двигателем, которая приводит в действие трубку Вентури.

Рисунок 2. Модуляция с помощью таких сигналов, как треугольная волна, позволяет создавать динамические ШИМ-сигналы, подобные этому, которые будут открывать и закрывать трубку Вентури двигателя

Совет 3. Используйте генератор сигналов произвольной формы для создания сигнала псевдослучайной двоичной последовательности

Сигналы псевдослучайной двоичной последовательности (PRBS) играют важную роль при тестировании цифровой связи. Они измеряют частоту ошибочных битов, с которой передатчик генерирует последовательности, а затем оценивают ошибки по мере их поступления в приемник.

Генераторы сигналов 33500B/33600A универсальны. Они могут генерировать основные формы сигналов, такие как синусоидальные, прямоугольные, треугольные, пилообразные, импульсные и произвольные формы сигналов. Они также создают шумовые, модулированные сигналы и сигналы PRBS.

На рис. 3 показан пример сигнала битового потока PRBS, сгенерированного функциональным генератором с переменными настройками. Настройки включают скорость передачи данных, амплитуду, время фронта перехода и тип данных PRBS или номер полиномиальной функции.

Рисунок 3. Пример сигнала PRBS

Данные PRBS или числа полиномиальной функции позволяют выбрать псевдослучайную последовательность. Чем выше число полинома, тем больше максимальная длина двоичной последовательности.

Сигналы соответствуют рекомендациям Сектора стандартизации электросвязи ITU (ITU-T), которые являются общими для тестирования цифровой передачи.

Резюме

Функциональные генераторы позволяют создавать импульсы в диапазоне от простых модифицированных прямоугольных сигналов до сигналов произвольной формы. Не все генераторы функций одинаковы.

Использование ШИМ будет продолжать расти, поскольку функциональность становится все более распространенной в микроконтроллерах, а средства разработки упрощают ее использование. Хорошее понимание ШИМ облегчит включение его в ваши проекты.