pwm控制电压输出（PWM转换为模拟量电压的电路介绍）

原理PWM脉宽调制波通常由一系列占空比不同的矩形脉冲组成，其占空比与信号的瞬时采样值成正比。下图是脉宽调制系统的原理框图和波形图。该系统由一个比较器和一个周期为ts的锯齿波发生器组成。如果语音信号大于锯齿波信号，比较器输出一个正常数A，否则输出0。所以从图中可以看出，比较器输出的是一系列由下降沿调制的脉宽调制波。

从图B的分析中可以看出，所产生的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时间tk处的语音信号的幅度值。因此，采样值之间的时间间隔是不均匀的。通过在系统输入端插入采样保持电路，可以获得均匀采样信号，但在tk-kTs的情况下，均匀采样和非均匀采样之间的差异非常小。假设采样是均匀采样，第k个矩形脉冲可以表示为：

其中x{t}是离散语音信号；Ts是采样周期；是未调制的宽度；m是调制指数。

然而，如果矩形脉冲近似为：脉冲幅度为a，中心在t=kTs处，并且相邻脉冲之间的变化缓慢，则脉冲宽度调制波xp(t)可以表示为：

其中，在没有频谱分析的情况下，从等式(2)可以看出，脉冲宽度信号由语音信号x(t)加上DC分量和相位调制波组成。此时，可以忽略相位调制部分引起的信号重叠，因此可以通过低通滤波器直接解调脉宽调制波。

根据调制脉冲的极性，PWM可分为单极和双极控制模式。

产生单极PWM模式的基本原理如图6.2所示。首先，使用具有相同极性的三角波载波信号ut。与调制信号ur(图6.2(a))相比，产生单极PWM脉冲(图6.2(b))；然后将单极PWM脉冲信号乘以图6.2(c)所示的反相信号UI，得到正负半波对称的PWM脉冲信号Ud，如图6.2(d)所示。双极PWM控制模式采用正负方向交替的双极三角载波ut和调制波ur。如图6.3所示，双极性PWM脉冲可通过比较ut和ur直接获得，无需逆变电路。

PWM信号产生电路图开关电源单独的励磁控制方式有脉宽调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)，且大多采用PWM方式。因此，简要介绍了PWM控制的原理。图示为PWM信号产生电路的框图和工作波形，其工作过程如下：控制电压Uo。从检测中获得的反馈电压Ur被施加到放大器A1的非反相输入端，并且固定参考电压Uo被施加到A1的反相输入端。A1的放大的DC误差电压Ue被施加到比较器A2的反相输入端，并且由固定频率振荡器产生的锯齿波信号Usa被施加到A2的非反相输入端。输出A2方波信号，其占空比随误差电压变化，即实现脉宽调制。对于单晶体管转换器，A2输出的PWM信号可以用作开关信号来控制功率晶体管。对于推挽式或桥式功率转换电路，应将PWM信号分为两组，即相位分离。相位分离电路由一个触发器和两个与门组成。触发器的时钟信号对应于锯齿波的下降沿。a端和b端输出两组相差180的PWM信号。

(a)PWM信号生成电路的框图；(b)工作波形

图PWM信号产生电路框图和工作波形

将PWM转换为模拟电压的电路某些应用需要运动控制器和信号放大器之间的PWM和定向接口。典型的接口包括两对线路：一对用于确定方向，另一对用于PWM调制的幅度参考。

该应用旨在为设计工程师提供经过测试和验证的原理图，并将PWM和方向格式的解调转换为单一模拟电压信号。

电路规格