脉冲宽度调制器PWM

（2012-2013学年第二学期）
模拟电子技术课程

项目四 脉冲宽度调制器PWM
专业班级：
学号： 姓名：
完成日期： 2013年 6 月 8 日
项目四 脉冲宽度调制器PWM
PWM：在电路输出频率不变的条件下，通过电压来改变脉冲的占空比。
采用模拟电路实现脉冲宽度调制器的组成框图：

任务1 正弦波振荡电路
任务2 方波-三角波发生电路
任务3 比较器

任务1 正弦波振荡电路；
（1）正弦波振荡电路起振条件？它由哪些部分组成，及各部分的功能作用？
要想产生正弦波，一要反馈信号取代输入信号，即需要有正反馈；二要有外加的
选频网络，确定振荡频率。电路由反馈网络和放大电路组成，前者在产生各种频
率波的基础上选择需要波形，通过后者放大电路的放大，最终产生特定的正弦波。
（2）电路仿真分析以及电路中各元器件的作用。分析计算正弦波的频率为多少？
R4，R5和C1，C2构成桥式RC振荡器，通过R1，R3及R2实现放大，而当达到要求的幅
值时则通过二极管的导通特性实现稳定的信号输出。
f=1/(2*3.14*R*C)=1/(2*3.14*16K)*100000000=955Hz,理论上会得到955Hz的正
弦波。
（3）实际电路测量是否与计算值吻合。

实际测量频率在1KHz,而仿真也是接近1KHz,理论计算与实际相符
任务2 方波-三角波发生电路
（1）方波-三角波发生电路由哪两部分组成，各部分起什么作用，概述工作原理。
方波-三角波发生电路由矩形波发生电路和方波-三角波发生电路组成；前者产生
矩形波，而后者则在矩形波基础上产生三角波。矩形波发生电路在迟滞比较器作
用下能够产生矩形波，而后者则在迟滞比较器的后面连接一个积分器，再把输出
的三角波信号反馈回迟滞比较器，则能持续产生三角波和矩形波。
（2）三角波和方波的峰峰值计算公式，和哪些参数有关，其频率计算公式，和
那些参数有关？

三角波峰峰值
方波峰峰值
可见峰值与供电电压和反馈电阻有关

CCppoURRU212
2

CCppoUU21

由此可见，频率和各电阻比及方波占空比有关
（3）实际电路测量，并与计算值所得的峰峰值和频率比较。

由示波器实际测量可知，波形峰值及频率与理论接近，但不完全相同。
任务3 电压比较器
运放非线性区的特性是什么？
当正向输入端电压大于反向输入端时，输出正向最大电压，反之则输出反向最大电压。
比较器的分类，什么是门限电压？如何计算
比较器分为单限比较器，滞回比较器和窗口比较器。门限电压是指发生电压跳变的临界电
压。
当 时所对应的ui值是阈值，即
因此上下阀值分别为
，
总结：脉冲宽度调制器的工作原理，及实际制作过程。
通过对输入的正弦波和三角波的比较，使比较器输出一定占空比的波形。对于实际电路，
正弦波经过振荡电路及放大电路可产生正弦波，而三角波则需要在正弦电路的基础上进行
微分电路才能生成三角波，在设置放大倍数可调的情况下可实现产生不同频率的三角波，
进而控制输出波形的占空比。


uu
oi
uRRu21
CCTHURRU21CCTL
URRU21