脈沖寬度調制頻率調制英文解釋翻譯、脈沖寬度調制頻率調制的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 pulse-width modulation-frequencymodulation
分詞翻譯:
脈沖的英語翻譯:
impulse; pulse
【計】 pulse
【化】 pulse
【醫】 pulse
寬度的英語翻譯:
breadth; width
【醫】 width
調制的英語翻譯:
confect; modulate
【計】 delta modulation; MOD; modulation
【醫】 modulation
頻率調制的英語翻譯:
【化】 frequency modulation
專業解析
脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation, PWM)
定義:
脈沖寬度調制是一種通過調節脈沖信號的占空比(高電平時間與周期的比值)來控制平均電壓或功率的技術。其核心公式為:
$$
text{占空比} = frac{t{text{on}}}{T} times 100%
$$
其中 ( t{text{on}} ) 為脈沖高電平時間,( T ) 為信號周期。
工程應用:
PWM 廣泛應用于電機調速、LED調光和開關電源。例如,在直流電機控制中,占空比越大,電機平均電壓越高,轉速越快。
權威參考:
- IEEE 标準中對 PWM 的定義強調其“通過數字信號模拟模拟量輸出”的特性(來源:IEEE Xplore)。
- 開源硬件平台 Arduino 的官方文檔詳細描述了 PWM 引腳的應用方法(來源:Arduino Documentation)。
頻率調制(Frequency Modulation, FM)
定義:
頻率調制通過改變載波信號的頻率來傳遞信息,調制信號幅度直接決定頻率偏移量。其數學表達式為:
$$
s(t) = A_c cosleft(2pi f_c t + 2pi k_f int_0^t m(tau) ,dtauright)
$$
其中 ( k_f ) 為調制靈敏度,( m(t) ) 為基帶信號。
工程應用:
FM 主要用于無線通信(如廣播電台和雷達系統,因其抗噪聲性能優于幅度調制(AM)。
權威參考:
- 美國聯邦通信委員會(FCC)技術文檔指出 FM 廣播頻段為 88–108 MHz(來源:FCC.gov)。
- 《通信系統導論》(作者:Simon Haykin)系統分析了 FM 的頻譜特性與解調方法。
PWM 與 FM 的關聯與區别
-
控制對象不同
- PWM 調節脈沖寬度(時間域)
- FM 調節信號頻率(頻率域)
-
組合應用
在開關電源中,脈沖頻率調制(PFM) 結合兩者:輕載時降低頻率(FM)以節能,重載時固定頻率并調節脈寬(PWM)(來源:Texas Instruments 應用手冊)。
-
性能對比
特性 |
PWM |
FM |
抗噪聲能力 |
中等(依賴硬件) |
高 |
功率效率 |
>90%(開關器件) |
依賴線性放大器 |
典型應用場景 |
電機驅動、電源 |
廣播、通信系統 |
參考文獻
- IEEE Standard for Pulse Width Modulation Control Interfaces, IEEE Std 1815-2022.
- Arduino PWM Tutorial, Arduino.cc.
- "Design of Switch-Mode Power Supplies" by Unitrode Corporation.
- FCC Rules Part 73: Broadcast Services, FCC.gov.
- Haykin, S. Communication Systems, 5th ed., Wiley.
- TI Application Report SLVA477A: "Understanding PFM Mode in Boost Converters".
網絡擴展解釋
脈沖寬度調制(PWM)和頻率調制(FM)是兩種不同的信號調制技術,具體解釋如下:
一、脈沖寬度調制(PWM)
-
定義
PWM(Pulse Width Modulation)通過調節脈沖信號的寬度(即高電平持續時間)來控制模拟電路。其核心是利用數字信號(如微處理器輸出)模拟連續變化的電壓或電流。
-
工作原理
- 關鍵參數:脈沖周期(固定頻率)和占空比(高電平時間占周期的比例)。
- 實現方式:通過調整晶體管或MOS管的導通時間,改變輸出電壓或功率。例如,占空比越大,平均輸出電壓越高。
-
應用領域
- 電機控制(如調速);
- 開關電源(穩定輸出電壓);
- LED調光、逆變器等。
二、頻率調制(FM)
-
定義
FM(Frequency Modulation)通過改變載波信號的瞬時頻率來傳遞信息。其頻率偏移量與調制信號的幅度成正比。
-
與調幅(AM)的區别
- AM:載波幅度隨信號變化,頻率固定;
- FM:載波頻率隨信號變化,幅度固定,抗幹擾能力更強。
-
應用領域
- 廣播通信(如FM收音機);
- 無線數據傳輸(抗噪聲場景)。
三、兩者對比
特性 |
PWM |
FM |
調制對象 |
脈沖寬度 |
載波頻率 |
控制方式 |
數字信號模拟化 |
模拟信號頻率變化 |
典型應用 |
電源、電機 |
廣播、通信 |
抗幹擾性 |
中等(依賴電路設計) |
高(頻率穩定性強) |
如需更詳細的技術參數或案例,可參考來源網頁。
分類
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