PWM(Pulse Width Modulation)簡介
PWM,也就是脈沖寬度調(diào)制,用于將一段信號編碼為脈沖信號,也就是方波信號。多用于在數(shù)字電路中驅(qū)動負(fù)載隨時間變化的電子元件,如LED,電機(jī)等。
在單片機(jī)中,我們常用PWM來驅(qū)動LED的暗亮程度,電機(jī)的轉(zhuǎn)速等。
我們知道,在數(shù)字電路中,電壓信號是離散的: 不是 0(0V) 就是 1(5V或者3.3V), 那么如何輸出介于 0v 和 5V之間的某個電壓值呢?
我們先來舉個實際的例子,一看就懂,勝過千言萬語。
如下圖,要讓讓數(shù)字信號模擬出 3.7V 的電壓輸出。可以先假想:3.7V的電壓輸出是由多個周期時間為T ,電壓值 都 為3.7V的信號 持續(xù)輸出形成的。
根據(jù)PWM原理,我畫出下面等效脈沖信號波形圖(紅色) 。PWM的理念是:連續(xù)的信號可以使用獨(dú)立的方波信號模擬出來,手段就是調(diào)整輸出的脈沖寬度,以達(dá)到同樣的效果。你會懷疑:這真的可以達(dá)到同樣的效果嗎?
別急,讓我們繼續(xù)往后看。
如果一個周期T內(nèi)的均值電壓等于3.7V,那么,整體的輸出就是3.7V,因為整體只不過是n個周期不斷的重復(fù)而已。那么我們的主要問題就是如何讓一個調(diào)制周期T時間內(nèi)的均值電壓等于3.7V。下面就開始計算。
設(shè):脈沖信號的值隨時間變化的函數(shù)為: