Исследование широтно-импульсного модулятора

Лабораторная работа №11

Исследование широтно-импульсного модулятора

Цель работы:   изучение и экспериментальное исследование широтно-импульсного модулятора на интегральном компараторе.

Краткие сведения из теории

Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) предназначен для преобразования аналогового сигнала в импульсный сигнал, скважность которого пропорциональна величине аналогового сигнала.

Компараторы предназначены для сравнения двух аналоговых сигналов. Напряжение на выходе компаратора может на одном из двух фиксированных уровней – логических нуля и единицы. Таким образом, компараторы являются простейшими аналого-цифровыми преобразователями.

Обычный операционный усилитель (ОУ) может быть применен в качестве компаратора. Однако ОУ обладает рядом недостатков по сравнению с интегральными компараторами. Это меньшее быстродействие и несогласованность выхода с логическими интегральными схемами.

ШИМ работает следующим образом. Если сигнал на неинвертирующем входе , то компаратор будет переключаться каждый раз при переходе напряжения треугольных импульсов через ноль. Причем, если напряжение на инвертирующем входе положительно, на выходе будет напряжение логического нуля, а если на входе будет напряжение отрицательное, то на выходе будет логическая единица. При этом скважность будет равна двум. Когда входной сигнал не равен нулю, компаратор будет переключаться при отрицательных значениях напряжения треугольной формы, скважность выходных импульсов будет больше двух.

Если найти среднее значение напряжения широтно-импульсного сигнала, то при  оно будет составлять половину амплитуды выходных импульсов, а при  - менее половины амплитуды.

Выполнение работы

Рисунок 1 – Зависимость

Рисунок 2 – Осциллограммы выходных импульсов

Выводы

В процессе выполнения лабораторной работы был изучен широтно-импульсный модулятор на  интегральном компараторе.