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

本設(shè)計理念描述了一種從基于555的自由運行振蕩器產(chǎn)生可變占空比波形的新方法。該電路的寬調(diào)制范圍、對寬占空比值范圍內(nèi)的高度線性控制以及出色的線性度使其成為基于 PWM（脈寬調(diào)制）的控制應(yīng)用的理想選擇。 圖1 顯示了基本電路，其工作原理如下：當(dāng)IC時1 輸出變高，開關(guān)S1 關(guān)閉，和 IC1 的內(nèi)部放電，開關(guān) S2 打開。電容器 C1 通過 R 收費1 和 R2 .當(dāng)集成電路1 的輸出變低，S1 打開，S2 關(guān)閉、放電 C1 通過 R2 和 R3 .

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圖1 外部模擬開關(guān)和 555 定時器提供具有固定占空比的自由運行振蕩器。

通用配置適用于產(chǎn)生固定值占空比。為了獲得連續(xù)可變占空比， 圖2 演示如何連接電位計 R4 到 R 的公共交匯點1 / 12 和 R3 .輸出波形的占空比，DT C，遵循等式：DT C=（R1 +R2 +R增值 ）/（R1 +2R2 +R3 +R罐 ），其中 R罐 是電位器的端到端電阻，R增值 是 R 的分?jǐn)?shù)罐 轉(zhuǎn)子和R之間1 .如方程所示，DT C 線性依賴于 R增值 .開關(guān) S1 包括 4066 CMOS 四通道雙邊單刀單擲開關(guān)、IC 的一個部分2 .

圖2 增加一個電位計，R4 ，以產(chǎn)生具有手動可變占空比的輸出脈沖。

您可以在 圖3 評估占空比線性度。旋轉(zhuǎn)開關(guān)和抽頭串聯(lián) 16kO 電阻器串提供 10kHz 信號，具有 9 個分立、等間距的占空比值，范圍為 2% 至 98%。為獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，請使用 51/2 位萬用表匹配電阻 R 的值4 通過 R11 和泰克 3012 示波器或等效的示波器來收集 DT C 數(shù)據(jù)。

圖3 為了獲得用于線性度評估的固定占空比值，可以用旋轉(zhuǎn)開關(guān)和串聯(lián)的精密電阻串代替電位計。

微軟的Excel電子表格軟件包括線性分析，該分析返回占空比測量的以下趨勢線：DT C=0.7565×R增值 +2.1548;R2 =1.R 的值為 12 Excel 計算顯示傳遞函數(shù)是完全線性的。開關(guān) S1 的導(dǎo)通電阻，特別是其漏電流略微影響DT C-對-R增值 方程的斜率和截距，但方程保持嚴(yán)格線性。僅使用其中一個 IC2 的四個開關(guān)消除了其他電路使用其余開關(guān)時可能發(fā)生的漏電效應(yīng)和串?dāng)_。此外，對電阻網(wǎng)絡(luò)使用適度的低值可進一步降低漏電流對電路性能的影響。