
【电】 pulse-width modulation-frequencymodulation
定义:
脉冲宽度调制是一种通过调节脉冲信号的占空比(高电平时间与周期的比值)来控制平均电压或功率的技术。其核心公式为:
$$
text{占空比} = frac{t{text{on}}}{T} times 100%
$$
其中 ( t{text{on}} ) 为脉冲高电平时间,( T ) 为信号周期。
工程应用:
PWM 广泛应用于电机调速、LED调光和开关电源。例如,在直流电机控制中,占空比越大,电机平均电压越高,转速越快。
权威参考:
定义:
频率调制通过改变载波信号的频率来传递信息,调制信号幅度直接决定频率偏移量。其数学表达式为:
$$
s(t) = A_c cosleft(2pi f_c t + 2pi k_f int_0^t m(tau) ,dtauright)
$$
其中 ( k_f ) 为调制灵敏度,( m(t) ) 为基带信号。
工程应用:
FM 主要用于无线通信(如广播电台和雷达系统,因其抗噪声性能优于幅度调制(AM)。
权威参考:
控制对象不同
组合应用
在开关电源中,脉冲频率调制(PFM) 结合两者:轻载时降低频率(FM)以节能,重载时固定频率并调节脉宽(PWM)(来源:Texas Instruments 应用手册)。
性能对比
特性 | PWM | FM |
---|---|---|
抗噪声能力 | 中等(依赖硬件) | 高 |
功率效率 | >90%(开关器件) | 依赖线性放大器 |
典型应用场景 | 电机驱动、电源 | 广播、通信系统 |
脉冲宽度调制(PWM)和频率调制(FM)是两种不同的信号调制技术,具体解释如下:
定义
PWM(Pulse Width Modulation)通过调节脉冲信号的宽度(即高电平持续时间)来控制模拟电路。其核心是利用数字信号(如微处理器输出)模拟连续变化的电压或电流。
工作原理
应用领域
定义
FM(Frequency Modulation)通过改变载波信号的瞬时频率来传递信息。其频率偏移量与调制信号的幅度成正比。
与调幅(AM)的区别
应用领域
特性 | PWM | FM |
---|---|---|
调制对象 | 脉冲宽度 | 载波频率 |
控制方式 | 数字信号模拟化 | 模拟信号频率变化 |
典型应用 | 电源、电机 | 广播、通信 |
抗干扰性 | 中等(依赖电路设计) | 高(频率稳定性强) |
如需更详细的技术参数或案例,可参考来源网页。
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