Предназначен для генерации ШИМ сигнала на частотах до 1.2 МГц, с высокой точностью. Управление производится параллельным двоичным кодом. Работает в режиме автогенерации. Выполнен на дискретных цифровых микросхемах серии 74CLS.
Применяется в регуляторах напряжения, УМЗЧ класса D, модуляторах и пр.
Структурная схема, рис.1, состоит из генератора периода ШИМ и генератора импульса ШИМ.
Рис.1. Структурная схема
Устройство работает в цикле. Генератор периода ШИМ отсчитывает заданный интервал времени, по окончании которого записывает в Генератор импульса ШИМ двоичный код ширины импульса ШИМ и оба генератора перезапускаются. На ВЫХОДЕ устройства формируется положительный импульс, длительность которого соответствует записанному коду, рис.2.
Рис.2.Циклограмма ШИМ
Период ШИМ постоянный и определяется кодом, который загружен в Генератор периода ШИМ. Длительность импульса ШИМ может быть от 1 до 100 % периода.
Запуск или останов устройства производится по входу ПУСК-СТОП.
Тактовая частота F TAKT может быть до 120 МГц. Соответственно, при точности формирования сигнала ШИМ в 1%, его период может быть от 830 нс и более. То же относится и к длительности импульса ШИМ.
Все узлы устройства работают синхронно.
Стабильность параметров сигнала ШИМ высокая и определяется стабильностью частоты F ТАКТ и параметров цифровых микросхем.
Схема принципиальная устройства приведена на рис.3.
Рис.3.Схема электрическая принципиальная
Схема выполнена на основе скоростных микросхем серии 74LVC.
Функции Генератора периода ШИМ выполняют микросхемы D1, D3, D5.1, D6.1, D6.2.
Функции Генератора импульса ШИМ выполняют микросхемы D2, D4, D5.2, D6.3.
Источник тактового сигнала CLK, сигнала ПУСК-СТОП, а также кода длительности импульса – внешние, с уровнями TTL.
Питание от источника 5В.
Печатная плата не приведена, её размеры не более 50*35 мм.
Модель для проведения исследований на базе MULTISIM-14 приведена здесь: https://yadi.sk/d/9NFd2MLE8bLGKA Обратите внимание: модель выполнена для менее скоростных микросхем.
Устройство может работать автономно, а также совместно с другими устройствами подобного типа, в том числе, под управлением микроконтроллера.
Принцип построения ШИМ-генераторов, приведенный выше, применяется в оборудовании ИЦ НЕВСКИЙ: http://www.nevsky-a.ru
Есть вопросы – задавайте.
