关于PWM转模拟电压电路的介绍

简介：
本文介绍了将脉宽调制(PWM)信号转换为线性变化的模拟电压的电路原理和设计方法。通过分析比较不同方案，提供了实现高效、精确转换的技术细节和应用案例。 PWM（脉冲宽度调制）波通常由一系列占空比不同的矩形脉冲组成，其占空比与信号的瞬时采样值成比例。该系统包括一个比较器和一个周期为Ts的锯齿波发生器。当语音信号大于锯齿波信号时，比较器输出正常数A；否则输出0。因此，从图中可以看出，比较器生成了一系列矩形脉冲宽度调制波。 通过分析可以发现，生成的矩形脉冲宽度取决于在下降沿时刻tk处的语音信号幅度值。这意味着采样值之间的时间间隔是非均匀分布的。如果在系统的输入端插入一个采样保持电路，则可以获得更加均匀的采样信号；然而，在实际应用中当(tk-kTs)非常小的情况下，非均匀和均匀采样的差异几乎可以忽略不计。 假设采用的是均匀采样方式，第k个矩形脉冲可以用以下公式表示：其中x(t)是离散化的语音信号; Ts为采样周期;m代表调制指数。如果对矩形脉冲进行近似处理——即把每个脉冲的幅度设定为A，并且假设它们位于时间t=kTs处，同时相邻脉冲之间的变化缓慢，则可以得到以下表达式： 由此可以看出，PWM波由语音信号x(t)加上一个直流分量以及相位调制波构成。当条件成立时，由于相位调制部分的影响导致的信号重叠是可以接受的。