脉冲调宽式DVM设计.docx

脉冲调宽式DVM设计设计思路在基本的DVM设计的基础上，我们只需要做一些改进就可以了，电路其他部分基本都一样，只是抽样、量化部分也就是ADC单元电路有了一些改进，积分器两端的开关没有了，正负输入电压由两个开关控制。有了双积分、三积分及多积分ADC模块的设计，也对脉冲调宽式ADC设计有一些帮助。原理图及电路图如下：原理图：时间波形图 按照电荷平衡原理，在方波的一个周期内，积分电容器净得电荷量为零：PWM介绍脉冲宽度调制（PWM）是一种模拟控制方脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉宽调制（PWM）基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。例如，把正弦半波波形分成N等份，就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于 /n ，但幅值不等，且脉冲顶部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积（即冲量）相等，就得到一组脉冲序列，这就是PWM波形。可以看出，各脉冲宽度是按正弦规律变化的。根据冲量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。在PWM波形中，各脉冲的幅值是相等的，要改变等效输出正弦波的幅值时，只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可，因此在交直交变频器中，PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。根据上述原理，在给出了正弦波频率，幅值和半个周期内的脉冲数后，PWM波形各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制电路中各开关器件的通断，就可以得到所需要的PWM波形。下图为变频器输出的PWM波的实时波形。两种脉冲调宽式A/D转换器图一 脉冲调宽式模数变换器方框图图二 单极性脉冲调宽式A/D变换器电路的工作原理为:启动脉冲通过光电祸合器使 R、S 触发器置1,即双稳 F F 的 Q端 被置1。场 效 应 管开关S W 被接通。基 准 电压E。通过 开 关 S W 接入积分器。输入被恻信号电压E二和基准电压 E。分别通过电阻 R火和R(s)加 到 积分 器。因为积分器的输入端 A点的电压为虚地点近似为0V，则，输入积分电容的电流为：脉冲调宽数字电压表中积分放大器设计考虑：各模块单元电路图脉冲宽度调制电路心得体会纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。只有“知”，没有“行”就犹如一个狂吃了许多东西的人没有变得很强壮而是变成了一个大胖子。我们每天学习，头脑里面塞进了很多东西，杂七杂八的，知识也是零碎的，没有系统化，只进不出怎么行，必须要实际操作，将知识化为产物，这才是学习之目的。在实际操作过程中，我们肯定会遇到很多困难，当我们逐一解决之后我们会有一股成就感，并且分析、解决问题的能力也得到了提升。我们不是一个人在战斗，我们是一个团队，团队中要有合作，也要有分工，这个过程也锻炼了我们协调合作的能力，这在讲求团队合作的时代是十分重要的。在这次大作业中，我的任务是脉冲调宽式DVM的设计，我仔细看了书上对这部分的介绍，虽然篇幅很少，但还是让我对此有了一定的理解，我又在百度上查阅了一下资料，发现此前很少有这方面的研究，于是我又查了维普、万方、CNKI三大国内的数据库，最后只在CNKI（中国知网）上找到为数不多的关于接近这个问题的研究，而且都是几十年前的，研究程度也不深。在查阅、学习了各类资料后，我和队友们讨论了设计方案，最终确定了此次的设计思路、过程、原理及各单元电路。在