工作在不同頻率的脈寬調(diào)制器

　許多應(yīng)用需要脈寬調(diào)制（PWM）電路，如：電壓調(diào)節(jié)器、功率控制、風(fēng)扇速度控制等。圖1所示電路利用三個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成了PWM電路，由于運(yùn)算放大器選擇的靈活性，該方案能夠滿足各種應(yīng)用的要求，例如，對(duì)于低功耗系統(tǒng)，可以選擇微功耗運(yùn)放；而高頻運(yùn)放則可用來實(shí)現(xiàn)高頻PWM。圖1電路還可用于產(chǎn)生三角波。

圖1、這個(gè)三運(yùn)放電路可以產(chǎn)生三角波和可調(diào)脈寬輸出。

　　圖1由三角波發(fā)生器（U1A、U1B）和比較器（U1C）構(gòu)成，U1A配制成積分器，U1B配置為帶滯回的比較器。上電時(shí)，比較器輸出電壓假設(shè)為0V。U1A的同相輸入偏置在Vcc/2，按照同相端和反相端的連接方式，R電阻上通過恒定的電流：I = Vcc/2R，為電容C充電，此時(shí)，積分器U1A輸出隨時(shí)間線性遞增。當(dāng)它達(dá)到0.75Vcc時(shí)，比較器輸出（U1B）翻轉(zhuǎn)到其最大輸出電壓（Vcc），使得U1A輸出電壓開始線性遞減。當(dāng)該電壓達(dá)到0.25Vcc時(shí)，比較器輸出再次翻轉(zhuǎn)到0V，U1A輸出電壓又開始線性遞增，如此循環(huán)，在積分器輸出端得到一個(gè)三角波，擺幅在1/4Vcc與3/4Vcc之間。

圖2、圖1所示電路產(chǎn)生的PWM輸出和三角波輸出。

　　U1C將三角波輸出與一個(gè)直流電平進(jìn)行比較，得到方波輸出，方波信號(hào)的占空比可在0%至100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，對(duì)應(yīng)于VIN的變化范圍為：1/4Vcc至3/4Vcc（圖2）。方波頻率由R、C、R₁、R₂決定：
　　 , 其中：R₂ > R₁
　　其中，R₂ 與R₁ 之比直接影響了工作頻率和三角波的幅度，假設(shè)VTH為三角波的最大電壓，VTH為三角波的最小電壓，則三角波輸出幅度為：
 　　頻率的脈寬調(diào)制器%20-%20EDN電子設(shè)計(jì)技術(shù).files/100-g2.jpg"
 　　脈寬調(diào)制器%20-%20EDN電子設(shè)計(jì)技術(shù).files/100-g3.jpg" , R₂ > R₁）
　　脈寬調(diào)制器%20-%20EDN電子設(shè)計(jì)技術(shù).files/100-g4.jpg" , (R₂ > R₁)
　　三角波的峰值電壓（最大值與最小值電壓之差）以Vcc/2偏置電壓（由R₃、R₄確定）為中心，這種電路結(jié)構(gòu)允許PWM波形發(fā)生器工作在單電源，采用微功耗運(yùn)放和大阻值電阻（R和R₁-R₄）可以滿足低功耗應(yīng)用的要求；對(duì)于高頻應(yīng)用則需選擇高速運(yùn)放。