PWM 信号发生器的研制 1 前言 脉冲宽度调制(Pu lse Width Modu lation.PWM)控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术和模拟信号数字传输通信领域最广泛应用的控制方式,因此研究基于 PWM 技术的脉冲宽度及周期可调的信号发生器具有十分重要的现实意义。 本文主要讨论了脉冲占空比可调信号的产生方法,采用三种不同的方案使用VHDL 语言编程实现了信号的产生。其中方案一的原理是分频,即用计数器计算时钟脉冲的上升沿个数,再通过输出电平反复翻转得到计数个数(脉冲宽度)可控的PWM信号;方案二的原理是锯齿波比较法,首先编程产生阶梯状的锯齿波,再通过锯齿波与输入占空比值(数值可控的直线)比较产生脉冲宽度随输入占空比数值变化的PWM信号;方案三是用有限状态机产生有用信号,首先定义两个状态,再通过计数器值与输入占空比值比较控制状态的切换,产生PWM 信号。本文详细介绍方案二和方案三两种方法。 通过使用 Qu artu sII9.0 软件采用 VHDL 语言编程并用功能仿真证实了上文提 到的三种 PWM 信号产生方案都 是可行 的,都 能产生切实可用的PWM 信号,三种方案中均 可以通过修 改 输入端 口 占空比来 控制产生信号的脉宽,且 可以通过在 程序 中修 改 计数器的计数上限和分频模块 的分频比改 变信号的周期及频率 ,实现了多 参 数可调,使整 体 设 计具有灵活的现场 可更 改 性 和较好的可移 植 性 。且 实现功能的程序 简单易 懂 ,设 计过程中思 路 阐 述 清 晰 ,流 程介绍明 了,且 程序 易 于修 改 ,可读 性 好。 PWM 信号发生器的研制 2 第一章 设计要求 1.1 研究课题 PWM 信号发生器的研制 1.2 设计要求 用CPLD 可编程模块产生下列信号(特殊芯片:EPM570T100C5) (1) 采用VHDL 编写相关程序,PWM 信号的工作频率为500Hz(1000Hz); (2) 时钟信号通过分频器后,由输入开关量控制占空比可调。 PWM 信号发生器的研制 3 第二章 系统组成及工作原理 本次设计采用的是Altera 公司开发的QuartusII 设计平台,设计采用特殊芯片EPM570T100C5进行仿真,在原理设计方面,本设计采用自顶向下、层次化、模块化的基本程序设计思想,这种设计思想的优点符合人们先抽象后具体,先整体后局部的思维习惯,其设计出的模块修改方便,不影响其他模块,且可重复使用,利用率高。 2.1 系统组成 为了使本次设计产生的PWM...