На просторах интернета нашёл статью, которая "пересекается" с тем, чем занимаемся в последнее время: ФОРМИРОВАНИЕМ ШИМ-сигналов. Дело в том, что для усилителей класса D и передатчиков класса E нужны скоростные, имеющие линейные характеристики, формирователи ШИМ, а их не очень-то много.
Наша работа показала, что качественные ШИМ-сигналы можно формировать как аналоговыми, так и цифровым способами. Результаты впечатляют. Об этом и поговорим.
Найденная статья привела к идее цикла публикаций. Спасибо автору. Есть специалисты, подходящие к своей работе по принципу: "семь раз измерь, один раз отрежь". Воспроизвожу её полностью:
Простая схема формирования выходных сигналов ШИМ
Тюшкевич Л. М., Беларусь
Предлагается простая схема формирования выходных сигналов ШИМ. Схема может применяться в двухтактных схемах преобразования энергии для исключения сквозных токов силовых транзисторов. Достоинствами схемы является простота, гальваническая развязка выходных цепей с помощью оптронов, высокая помехозащищенность. Схема промоделирована в программе Multisim. Результаты моделирования представлены ниже.
Схема для моделирования приведена на Рисунке 1.
Временная диаграмма работы приведена на Рисунке 2.
Немного видоизменив схему (установив на выходе инверторы или применив вместо микросхемы HCPL-2231, например, микросхему TLP2108 с инверсными выходами), можно получить инверсные временные диаграммы. Схема приведена на Рисунке 3, а результаты моделирования – на Рисунке 4.
Автором была выполнена проверка на макетном образце схемы, приведенной на Рисунке 1. Результаты проверки показаны на Рисунке 5.
Величина задержки переключения оптронов составляет порядка 300 нс, что соответствует результатам моделирования (см. Рисунок 2).
Величину задержки переключения оптронов HCPL-2231 можно примерно оценить и описать с помощью формул. Светодиоды оптронов обладают выраженными пороговыми свойствами. Для данной микросхемы порог переключения составляет 1.5 В. При переключении микросхемы 74HC00N (элементы U1A, U1B на Рисунке 1) конденсатор С1 перезаряжается до порога переключения второго оптрона. Полный размах напряжения переключения составляет 3 В. Пока идет перезаряд конденсатора С1, оба оптрона выключены. Это и есть время задержки переключения (предполагается, что время включения и выключения самих оптронов одинаково). Средний ток при перезаряде конденсатора можно принять равным
где U – напряжение питания (5 В).
Время задержки можно определить по известной формуле:
где dUC – размах напряжения переключения (dUC = 3 B).
Применительно к нашей схеме (см. Рисунок 1)
что соответствует экспериментальным результатам и данным моделирования.
В заключение хочется отметить, что в схеме можно применять непосредственно микросхемы драйверов силовых транзисторов с оптронной развязкой и соответствующими временными задержками.
---------------------------------------------------------------------------------------------
Автор в конце статьи "делает реверанс" в сторону микросхем драйверов для формирования ШИМ-сигналов. Мы же сделаем акцент на скоростных и линейных устройствах и их свойствах. Ждём четвертую часть.
Есть вопросы - задавайте.
Всем привет!
Приглашаем посетить наш сайт: http://www.radio-a.ru, а также сайт наших партнёров: http://nevsky-a.ru
