摘要: 脉宽调制器工作在不同的频率和功率水平。
使用来自四运放器件的三个运放构建通用脉宽调制器。
脉冲宽度调制(PWM)的许多应用包括电压调节、功率电平控制和风扇速度控制。用于此类应用的PWM电路(图1)可以使用来自单个四运放芯片的三个运放来实现。运算放大器的使用允许各种各样的应用。例如,低功率运算放大器可用于低功率系统,而高频运算放大器可用于高频PWM。图1电路也产生一个三角波。
图1所示、这个3运放电路产生一个三角波和一个可变脉宽输出。
该电路由一个三角波发生器(U1A和U1B)和一个比较器(U1C)组成。U1A配置为积分器(或去积分器),U1B配置为具有滞后的比较器。在上电时,假定比较器的输出电压为零。
U1A的非反相输入在VCC/2处偏置。反相输入和非反相输入之间的虚拟连接允许通过R的恒定电流等于I = VCC/2R,这对电容器c充电,因此,U1A积分器输出随时间线性增加。当达到0.75VCC时,比较器输出(U1B)变为其最大输出电压(VCC)。在这一点上,积分器开始去积分,导致输出电压线性下降。当达到0.25VCC时,比较器输出电压变为零,循环重复。因此,积分器输出是一个三角波,在(1/4)VCC和(3/4)VCC之间摆动。
U1C将三角波与直流电平VIN进行比较。它的输出是一个方波,当VIN从(1/4)VCC到(3/4)VCC变化时,占空比从0%到100%变化(图2)。频率由R、C、R(1)和R(2)决定:
图2、图1电路产生这些PWM和三角波输出。
R(2)和R(1)的比值影响工作频率和三角波的幅值。设V(TH)为三角波的最大电压,V(TL)为三角波的最小电压,则振幅摆幅为:
三角波的峰对峰电压(最大和最小电压之差)以R(3)和R(4)产生的VCC/2偏置电压为中心。所示的电路配置允许PWM在单个电源上工作。在低功率应用中使用微功率运放和较大的电阻(R和R(1) - R(4)),在高频应用中使用高频运放。(图中所示的四倍运放是一个单独的封装。)
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