一、什么是脈沖寬度調(diào)制？

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)。

二、脈沖寬度調(diào)制技術(shù)主要應(yīng)用是什么？

脈沖寬度調(diào)制技術(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，例如直流電機的變頻驅(qū)動器 (VFD) 和三相電機驅(qū)動器。電橋或多相電機驅(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)。

三、 研究PWM 信號的解決方案

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。此外，顏色分級可顯示大多數(shù)波形活動的位置。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？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，需要這些重要信息。要獲得這些信息，安泰工程師推薦您需要使用更*的分析技術(shù)。

R&S®RTM3000 和 R&S®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。

R&S®RTM3000 和 R&S®RTA4000 跟蹤功能的相應(yīng)標準集成到數(shù)學(xué)運算中，能夠確定解調(diào)信號的上限（單極性）和下限（雙極性）。

數(shù)學(xué)運算標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）

（一）、探頭選擇：

準確的 PWM 測量取決于正確進行探測。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，例如在測量兩個未連接到接地點的信號之間的差異時。對于此類測量，推薦使用 R&S®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_數(shù)千伏。R&S®RT-ZHD 探頭可承受高達 6 kV 的電壓，非常適用于這些測量環(huán)境。

（二）、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卡，其中包含各種解調(diào)類型。

1、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、三相電機和 PWM – RGB LED（查看左下角截圖）

       2、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)運算菜單調(diào)整其他設(shè)置

3、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

4、設(shè)置單極性跡線的上限 (UL) 和雙極性跡線的下限 (LL)

5、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”

解調(diào)類型示例確保輕松匹配應(yīng)用

跟蹤功能的操作菜單

（三）、測試結(jié)果

數(shù)學(xué)運算菜單中的跟蹤功能可用于解調(diào) PWM 信號，并將波形顯示為數(shù)學(xué)跡線。這樣多可同時顯示五個跟蹤曲線。

用戶還可以根據(jù)提取的跟蹤波形進行進一步分析。R&S®RTM3000 和 R&S®RTA4000 的跟蹤功能有助于用戶將每個光標置于跟蹤波形，并對其應(yīng)用所有可用的數(shù)學(xué)運算選項。用戶還可以在跟蹤波形上應(yīng)用所有可用測量，例如 RMS 或頻率測量（獲取轉(zhuǎn)動頻率的信息），并可查看每次測量的統(tǒng)計評估結(jié)果。

完成測量和分析之后，用戶可以獲得更深度的信息，例如調(diào)制周期的重復(fù)間隔或每個測量值出現(xiàn)的寬度數(shù)量。用戶可以使用這些信息來查找控制算法錯誤、探究控制器行為，或者觀察啟動和關(guān)閉行為。這將有助于用戶深入了解 PWM 信號的實際情況。

用戶還可以輕松、快速地將截圖、波形、統(tǒng)計結(jié)果或完整設(shè)置保存到 USB 設(shè)備或通過 LAN 保存到電腦，以便生成報告。

四、測試總結(jié)

通過測量、統(tǒng)計結(jié)果和光標解調(diào)雙極性 PWM 信號

R&S®RTM3000 和 R&S®RTA4000 示波器具備強大的跟蹤功能，能夠顯示各種應(yīng)用中隨時間變化的任何 PWM 信號。

此功能將提供每個周期中 PWM 信號的詳細信息，并顯示任何意外異常。此外，R&S®RTM3000 和 R&S®RTA4000 還具備其他測量功能、10 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、深存儲以及分段存儲功能，是一款經(jīng)濟實惠、節(jié)省時間的解決方案。這兩款示波器均可協(xié)助工程師靈活設(shè)計數(shù)模轉(zhuǎn)換器、直流-直流電源和逆變器，例如直流電機的變頻驅(qū)動器和三相電機驅(qū)動器。

以上羅德與施瓦茨分析脈沖寬度調(diào)制信號的解決方案由安泰測試發(fā)布，安泰測試作為羅德與施瓦茨的代理商，提供您產(chǎn)品選型、樣機演示及試用、方案配置、售后培訓(xùn)、維修等一站式服務(wù)，讓客戶選型無憂，售后無煩惱。更多的產(chǎn)品參數(shù)及方案配置可聯(lián)系安泰測試。