SPWM波形发生器设计与应用（模拟电路实现）

一、   实验目的

1.     熟悉运用运算放大器构成正弦波和三角波；

2.     学习并掌握波形发生电路的调整方法

3.     理解SPWM波发生电路的工作原理和条件。

二、实验原理

1.SPWM的基本概念

PWM的全称是Pulse Width Modulation（脉冲宽度调制），它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。

2.正弦信号产生电路

  图2-1是正弦波发生电路的基本结构原理框图。包含有基本放大器、反馈（选频）网络主要单元电路。有时为了得到稳定良好的正弦信号，还应在电路中加入稳幅电路。

正弦振荡器有RC正弦振荡器和LC振荡器两类。其中，RC桥式（文氏电桥）振荡器是应用较为普遍的典型正弦振荡器，下图是文氏桥正弦振荡器的基本原理电路，

3.三角波的产生电路

三角波发生电路有多种结构形式，可它们的基本结构部分都是由放大电路构成。放大电路的结构也有多种新式，有三极管、场效应管放大电路，也可由集成运算放大电路构成放大电路。随着电子技术的发展，集成运算放大器以其性能优越、电路结构简单、使用方便等特点而得到越来越广泛的应用。因此，本实验中各波形发生电路中的基本放大器均选用集成运算放大器构成。

由集成运算放大器构成的三角波发生电路中，均含有电压比较器和RC积分电路两部分。图3-1就是由滞回电压比较器电路。

上图是由滞回电压比较器和积分器构成的三角波发生电路。集成运算放大器 比较器的输出 是方波，积分器 的输出 为三角波。

SPWM波发生电路

    SPWM(Sinusoidal PWM)是目前使用较广泛的PWM法.采样控制理论中的有一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同.SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值.

                              SPWM波发生电路

三、实验仪器