最少元件数的电压控制占空比 PWM 电路
给定来自微控制器或其他振荡器的刺激 PWM 时,此简单电路允许使用电容的时间常数来生成
这里的主要技巧是使用肖特基二极管 D1 在刺激 PWM 为低时快速放电电容,并通过 R1 缓慢充电。
此处使用的值适用于 MHz 频率 PWM。选择适合你 PWM 频率的 R-C 时间常数(R1 / C1)。好的起点是 R-C 时间常数为 0.5 * period,其中 period = 1/frequency。通常,你希望电容在正占空比周期结束时几乎完全充电。你可以使用 Wolfram Alpha 计算时间常数。
如果使用大于 ~10nF 的电容,应在 D1 串联一个电阻,以避免将电容所有能量倾倒到 MCU 输出级而损坏它。计算电阻使最大允许输入电流等于电容充电电压(= 通常为 MCU 供电电压)减去最小二极管正向电压,除以电阻。这是保守选择,但你应该从这里开始。
记住充电电压不是线性的,因此产生的电压控制占空比与输入电压不是线性的。
为了允许高占空比 PWM 输出,刺激 PWM 应具有几乎 100% 的占空比。在关闭占空比期间必须有足够的时间通过肖特基二极管正确放电电容。
考虑为比较器添加迟滞以避免输出振荡。
二极管的选择不太重要。应首选肖特基二极管,因为它们能在更短时间内更完全地放电电容:1N4148 只能将电容放电到 Vf~=0.7V,而其余电荷必须通过电阻流出。使用肖特基二极管,此正向电压仅为 0.3V,实际上允许更高的最大占空比。
单个 R/C/D 电路可用于驱动多个比较器,允许多通道电压控制 PWM。
测量结果
这是实际的样子。电容上的电压上升相当线性,只是由于测量此电路的努力不足而看起来在振荡。记住这不是超精密电路,实际上它不是完全单调的,当然也不是电压线性的。
刺激以蓝色显示。这是 4 位 1.5MHz PWM,占空比 15/16。
可馈入比较器的电容电压以黄色显示。
