[发明专利]一种PWM扫频信号转换电路

说明书

技术领域

本发明属于电子信号转换技术，涉及一种PWM扫频信号转换电路。

背景技术

目前，一般皆通过微控制器及相关设备产生PWM信号，其缺点是：PWM信号的周期、幅值、占空比等相关参数很难调整，针对不同的测试或控制设备，一般都需要进行专门的定制，且设计较复杂。这种产生方法需要较长的设计周期，通用性差。另一种产生PWM信号的方法为采用模拟电路调制产生，但是对于舵机的控制信号而言，采用调制的方法获取PWM信号时，存在以下缺点：第一、滤波频率低，对滤波网络的要求高。脉宽调制控制舵机的频率一般为50～80HZ。采用无源RC滤波网络时，需要的电容值较大，增大了电路体积。采用有源滤波时，导致电路结构复杂，成本高。第二、滤波精度难以保证。经过试验，电压的变化就会引起舵机的抖动。这就要求滤波后的电压必须具有很高的精度。对于机载的测控系统要求而言，由于电源和其它器件的信号噪声较大，所以滤波电路的精度很难得到满足。第三、通用性差。对于不同的舵机，需要分别调整的滤波电路参数，而器件参数的变化往往会引起器件的更换，导致通用性差。

发明内容

本发明的目的是：提出一种设计周期短、通用性强、无须滤波网络的PWM扫频信号转换电路，以实现正弦波、三角波及斜波扫频信号到PWM扫频信号的转换，满足小型舵机等相关设备频率响应测试的需要。

本发明的技术方案是：一种PWM扫频信号转换电路，其特征在于，该转换电路由加法器、反相器、比较器和跟随器组成；加法器由运算放大器U1和电阻R1～R4组成，电阻R1接在参考直流电压正极输入端In3和运算放大器U1的反相输入端之间，电阻R2接在转换电路输入端In1和运算放大器U1的反相输入端之间，电阻R 3接在运算放大器U1的输出端和反相输入端之间，电阻R4接在运算放大器U1的同相输入端和地之间；反相器由运算放大器U2和电阻R5～R7组成，电阻R5接在运算放大器U1的输出端和运算放大器U2的反相输入端之间，电阻R6接在运算放大器U2的输出端和反相输入端之间，电阻R7接在运算放大器U2的同相输入端和地之间；比较器由运算放大器U3和电阻R8和可变电阻W组成，运算放大器U2的输出端与运算放大器U3的反相输入端连接，运算放大器U3的同相输入端与参考三角波或参考正弦波输入端In2连接，电阻R8和可变电阻W串联后，电阻R8非串联点的一端与运算放大器U3的输出端连接，可变电阻W的一端接地；跟随器由运算放大器U4组成，电阻R8和可变电阻W的串联点与运算放大器U4的同相输入端连接，运算放大器U4的输出端与反相端连接，运算放大器U4的输出端为转换电路的输出端OUT，运算放大器U1～U4的正电压输入端与双极电源的正电源连接，运算放大器U1～U4的负电压输入端与双极电源的负电源连接。

本发明的优点是：设计周期短，通用性强，无须滤波网络，电路简单实用，生产成本低，设计调试方便。实现了正弦波、三角波及斜波扫频信号到PWM扫频信号的转换，满足了小型舵机等相关设备频率响应测试的需要。

附图说明

图1是本发明的电原理图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种PWM扫频信号转换电路，其特征在于，该转换电路由加法器1、反相器2、比较器3和跟随器4组成；加法器1由运算放大器U1和电阻R1～R4组成，电阻R1接在参考直流电压正极输入端In3和运算放大器U1的反相输入端之间，电阻R2接在转换电路输入端In1和运算放大器U1的反相输入端之间，电阻R3接在运算放大器U1的输出端和反相输入端之间，电阻R4接在运算放大器U1的同相输入端和地之间；反相器2由运算放大器U2和电阻R5～R7组成，电阻R5接在运算放大器U1的输出端和运算放大器U2的反相输入端之间，电阻R6接在运算放大器U2的输出端和反相输入端之间，电阻R7接在运算放大器U2的同相输入端和地之间；比较器3由运算放大器U3和电阻R8和可变电阻W组成，运算放大器U2的输出端与运算放大器U3的反相输入端连接，运算放大器U3的同相输入端与参考三角波或参考正弦波输入端In2连接，电阻R8和可变电阻W串联后，电阻R8非串联点的一端与运算放大器U3的输出端连接，可变电阻W的一端接地；跟随器4由运算放大器U4组成，电阻R8和可变电阻W的串联点与运算放大器U4的同相输入端连接，运算放大器U4的输出端与反相端连接，运算放大器U4的输出端为转换电路的输出端OUT，运算放大器U1～U4的正电压输入端与双极电源的正电源连接，运算放大器U1～U4的负电压输入端与双极电源的负电源连接。