將555定時(shí)器轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制器的模擬開關(guān)

    本設(shè)計(jì)實(shí)例描述一種新方法，用一只基于555定時(shí)器的自激振蕩器產(chǎn)生一個(gè)占空比可變波形。該電路有寬的調(diào)制范圍，可在很寬的占空比值范圍內(nèi)作高度線性化控制，出色的線性使它最適合基于 PWM（脈沖寬度調(diào)制）的控制應(yīng)用。圖1為基本電路，工作原理如下：當(dāng) IC₁的輸出為高電平時(shí)，開關(guān)S₁閉合，而IC₁的內(nèi)部放電開關(guān)S₂打開。電容器C₁通過(guò)R₁和R₂充電。當(dāng)IC₁輸出為低電平時(shí)，S₁打開，而S₂閉合，C₁通過(guò)R₂和R₃放電。

模擬開關(guān)和一只555定時(shí)器提供一個(gè)固定占空比的自激振蕩器 hspace=0 src="/upload/2007_08/070830101547082.jpg" width=198 border=0>

　　一般配置對(duì)固定值占空比能很好地工作。如要獲得一個(gè)連續(xù)可變的占空比，可按圖2將一個(gè)電位器R₄連接到R₁、R₂和R₃的公共節(jié)點(diǎn)上。輸出波形的占空比DTC遵守下列公式：DTC=(R₁+R₂+R_VAR)/(R₁+2R₂+R₃+R_POT)，其中R_POT是電位器的端至端電阻，而R_VAR是動(dòng)片和R₁之間的電阻。如公式所示，DTC 對(duì)R_VAR呈線性關(guān)系。開關(guān)S₁是一只4066 CMOS四芯雙通S_PST開關(guān)IC₂中的一組開關(guān)。

　　可以用圖3中的電路評(píng)估占空比的線性度。一個(gè)旋轉(zhuǎn)開關(guān)和一組帶抽頭的串聯(lián)16kΩ電阻器提供一個(gè)10 kHz信號(hào)，有九個(gè)分立的等間隔占空比值（范圍從2%

~ 98%）。如要得到精確的結(jié)果，可以用5 1的數(shù)字萬(wàn)用表匹配電阻器R₄ ~ R₁₁的值，并用Tektronix 3012示波器或其它相應(yīng)儀器采集DTC數(shù)據(jù)。

　　微軟的Excel電子表軟件含有一個(gè)線性分析，它可以對(duì)占空比測(cè)量返回下列趨勢(shì)線：DTC=0.7565×R_VAR+2.1548；R₂=1。R₂的值為1，因?yàn)镋xcel的計(jì)算顯示轉(zhuǎn)換函數(shù)是完美的線性。開關(guān)S₁的導(dǎo)通電阻和泄漏電流都對(duì)DTC與R_VAR公式的斜率與截距有輕微影響，但公式仍保持嚴(yán)格的線性。只使用IC₂中四個(gè)開關(guān)的一個(gè)可消除泄漏影響以及其它電路使用剩余開關(guān)所帶來(lái)的串?dāng)_問(wèn)題。另外，電阻網(wǎng)絡(luò)使用適量低阻值可以進(jìn)一步降低泄漏電流對(duì)電路性能的影響。