傳感器課程設(shè)計基于光敏電阻(編輯修改稿)
2024-07-21 22:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 脈沖調(diào)制波形圖若鋸齒波的線性良好，則輸出正向脈沖的占空比為 式中，為正向脈沖寬度；T為一個開關(guān)周期，為控制信號的最大值。開關(guān)功率放大器一般采用射極輸出，對脈沖列進行功率放大。通過PWM控制改變開關(guān)管(或品閘管)在一個開關(guān)周期內(nèi)導(dǎo)通時間的氏短，實現(xiàn)對負(fù)載兩端平均電壓大小的控制。負(fù)載兩端平均電壓UL的占空比的關(guān)系為： 式中，Ec為控制制直流電壓。脈沖寬度調(diào)制器是一個電壓一脈寬轉(zhuǎn)換器。對它的基本要求是死區(qū)要小，調(diào)寬脈沖的前后沿要陡．以減小時脈沖列逆變器觸發(fā)的死區(qū)。否則，死區(qū)大會影響Dc—Ac轉(zhuǎn)換的精度及其輸出波形。這就要求脈沖寬度調(diào)制器的比較器有足夠高的靈敏度和分辨率。為此，設(shè)計時要綜合考慮比較器靈敏度、分辨率與綜合考慮系統(tǒng)的控制模式、控制系統(tǒng)的具體要求和與功率。(2)數(shù)字式脈寬調(diào)制電路脈寬調(diào)制器PWM信號的產(chǎn)生是通過控制電壓與調(diào)制電壓比較實現(xiàn)的。調(diào)制電壓的頻率決定PWM信號的頻率，而PWM信號對負(fù)載兩端的電壓控制，由控制電壓對脈寬的按制實現(xiàn)。在控制電壓與調(diào)制電壓曲線的相交處，使PWM信號狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。數(shù)字式脈寬調(diào)制器可隨控制信號的變化而改變脈沖序列的占空比/T. 在數(shù)字式脈寬調(diào)制器中，控制信號是數(shù)字，其值確定脈沖的寬度。當(dāng)維持調(diào)制脈沖序列的周期不變，通過改變脈沖的寬度，就能達到改變占空比/T 的目的。用微處理機來實現(xiàn)數(shù)字脈寬調(diào)制極其容易，通常的方法有兩種：一種是用軟件方式來實現(xiàn)，即通過執(zhí)行軟件延時循環(huán)程序交替改變端口某個二進制輸出邏輯狀態(tài)來產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號，設(shè)置不同的延時時間得到不同的占空比。這種方法的優(yōu)點是簡單、靈活、省硬件，缺點是需要占用CPU許多處理時間，對微處理機的速度要求很高，于控制不利；另一種是用硬件電路自動產(chǎn)生PWM信號，不占用CPU處理的時間。下圖a及圖b是利用PC機接口控制實現(xiàn)脈寬調(diào)制的PWM電路及其原理工作圖。它由8位二進制計數(shù)器CD458位數(shù)值比較器2*CD4585和并行接口芯片8255A構(gòu)成。在時鐘CLK作用下，計數(shù)器的8位輸出（引腳36，1114）從“0”開始逐次加“1”，當(dāng)8位輸出全為“1”（對應(yīng)十進制數(shù)255）時，再來CLK脈沖又將從“0”開始。顯然，計算器輸出數(shù)字斜波信號，其周期為CLK的256倍，這種周期性數(shù)字斜波信號所起的作用與模擬PWM方式中的鋸齒波作用相同。計算器輸出的周期性數(shù)字斜波信號稱為B組數(shù)字量。8位二進制數(shù)值比較器由兩片4位數(shù)值比較器CD4585構(gòu)成。數(shù)值比較器A組數(shù)據(jù)來自8255A端口A（PA0PA7），故A組數(shù)據(jù)是微機輸出的數(shù)字控制信號，它相當(dāng)于模擬PWM方式的控制電壓。只要計算器的輸出值小于8255A端口A輸出的數(shù)值，則第二級CD4585的“AB”輸出端保持高電平。當(dāng)比較器的兩個輸入值相等時，“AB”端變零，并且直到計數(shù)器溢出之前保持為低電平。溢出后，“AB”端恢復(fù)為高電平，并重復(fù)執(zhí)行該過程。輸出波形的周期T=256Tc，而脈沖寬度=D*Tc。其中D為控制的數(shù)值，Tc為時鐘周期。如果要求PWM頻率為1kHZ，則CLK的頻率應(yīng)為256kHZ。圖中8255A的PC7位用于控制計數(shù)器的工作；D0D7為8位數(shù)據(jù)輸入端，全部為雙向三態(tài)；/CS為片選端，低電平有效；A0；A1為通道0、1的選擇信號端；/RD為讀信號輸入端，低電平有效；/WR為寫信號端，輸入，低電平有效；RESET為復(fù)位信號輸入端，高電平有效。圖a 計數(shù)比較式脈寬調(diào)制PWM電路
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