脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 是一種常用于以固定頻率驅(qū)動開關(guān)電源的高效技術(shù)。這種技術(shù)可用于工業(yè)控制系統(tǒng)、功率電子和數(shù)字通信中的各類電源。因此,PWM 技術(shù)廣泛用于設(shè)計(jì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(如 D 類音頻放大器)、直流-直流電源和逆變器,例如直流電機(jī)的變頻驅(qū)動器 (VFD) 和三相電機(jī)驅(qū)動器。電橋或多相電機(jī)驅(qū)動器中的差異信號具有雙極性、雙脈沖特性,更是對工程師的日常開發(fā)與測試造成了挑戰(zhàn)。
R&S解決方案
要快速、簡單地了解 PWM 信號的全局情況,可以使用示波器的余暉顯示功能。余暉有助于概覽信號中待處理的脈沖寬度類型。
在負(fù)向脈沖上通過寬度觸發(fā)捕獲的雙極性PWM信號 (以彩色波形顯示;紅色表示出現(xiàn)頻率高)
但是,余暉和顏色分級功能不提供任何分析見解。
﹒除了脈沖寬度,是否還存在脈沖周期調(diào)制?
﹒調(diào)制周期的重復(fù)間隔是多少?
﹒每個數(shù)值出現(xiàn)了多少個寬度?
工程師在開發(fā)用于電源、處理器電源或電池充電器的電子模塊 (如降壓變換器) 時,這些信息是必須的。要獲得這些信息,您需要使用更先進(jìn)的分析技術(shù)。
RTM3000 和 RTA4000 示波器的跟蹤功能可解調(diào) PWM 信號,并提取跟蹤波形中的基礎(chǔ)調(diào)制信號。跟蹤波形由測量值按照采集期間的記錄時間順序組成。這種分析工具可以繪制任意給定值相對于時間的結(jié)果圖,有助于清楚了解在較長的測量時間內(nèi) PWM 參數(shù)的變化趨勢。這樣能夠正確評估 PWM 穩(wěn)壓器/控制器的跟蹤和線性度。
RTM3000 和 RTA4000 跟蹤功能的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)集成到數(shù)學(xué)運(yùn)算中,能夠定義解調(diào)信號的上限(單極性)和下限(雙極性)。
數(shù)學(xué)運(yùn)算標(biāo)配以下跟蹤分析功能:
﹒跟蹤:周期(單極性和雙極性)
﹒跟蹤:頻率(單極性和雙極性)
﹒跟蹤:脈沖寬度(單極性和雙極性)
﹒跟蹤:占空比(單極性和雙極性)
測量裝置
準(zhǔn)確的 PWM 測量取決于正確進(jìn)行探測。大多數(shù)示波器通常會配備 10:1 無源探頭。然而,此類探頭無法明確查找有效的接地參考點(diǎn),例如在測量兩個未連接到接地點(diǎn)的信號之間的差異時。對于此類測量,推薦使用 RT-ZD10 等差分探頭。不同應(yīng)用和環(huán)境中的電壓也會顯著不同,甚至?xí)哌_(dá)數(shù)千伏。RT-ZHD 探頭可承受高達(dá) 6 kV 的電壓,非常適用于這些測量環(huán)境。
解調(diào)類型示例確保輕松匹配應(yīng)用
儀器設(shè)置
將示波器連接到被測電路后,通過示波器應(yīng)用對話框訪問跟蹤選項(xiàng)卡,其中包含各種解調(diào)類型。
不同的 PWM 技術(shù)需要搭配不同的解調(diào)類型:
選擇 PWM(單極性和雙極性)、PDM(單極性和雙極性)、逆變器、直流電機(jī)、三相電機(jī)和 PWM – RGB LED,
根據(jù)所選的解調(diào)類型,示波器將依據(jù)極性設(shè)置觸發(fā)條件;用戶還可以使用數(shù)學(xué)運(yùn)算菜單調(diào)整其他設(shè)置,用戶設(shè)置調(diào)制分析,例如周期跟蹤、頻率跟蹤、脈沖寬度跟蹤或占空比跟蹤,設(shè)置單極性跡線的上限 (UL) 和雙極性跡線的下限 (LL),每個閾值均包括電平和遲滯設(shè)置,用戶可以根據(jù)需要予以調(diào)整。用戶還可以針對頻率和周期選擇上升沿和下降沿,并設(shè)置“邊沿開啟”、“邊沿關(guān)閉”以及“雙脈沖開啟”和“雙脈沖關(guān)閉”
跟蹤功能的操作菜單