SPWM信号的获得及驱动保护电路设计分析(3)

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1C17D9D10C194700uF/25V0.33uFJ5321AC17VinD11D12C18GND2VinU5+15VMC7815TGND3C21470uF/25VC230.33uFR51.5KL5J6+15V123+-15VC22C200.33uFU62470uF/25V3C240.33uFR61.5KL6-15V4700uF/25VMC7915TVin-15V1 图6 +/-15V的直流稳压电源原理图

5 重要芯片介绍

电压比较器选取为LM311

该LM311的电压比较器设计运行在更宽的电源电压：从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。其输出兼容RTL,DTL和TTL以MOS电路。此外，他们可以驱动继电器，开关电压高达50V，电流高达50mA。

图7 LM311 内部封装

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图8 LM311 电气特性：

单片集成函数发生器ICL8038

ICL8038是精密波形产生与压控振荡器，其基本特性为：可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形；改变外接电阻、电容值可改变，输出信号的频率范围可为0.001Hz～300KHz；正弦信号输出失真度为1%；三角波输出的线性度小于0.1%；占空比变化范围为2%～98%；外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比（不对称度）；频率的温度稳定度（典型值）为120*10-6（ICL8038ACJD）～250*10-6（ICL8038CCPD）；对于电源，单电源（V+）：+10～+30V，双电源（+V）（V-）：±5V～±15V。图1-2是管脚排列图，图1-2是功能框图。8038采用DIP-14PIN封装，管脚功能如图所示。

管脚功能：

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1 12 SINADJ1，SINADJ2 正弦波波形调整端。通常SINADJ1开路或接直流电压， SINADJ2接电阻REXT到V-，用以改善正弦波波形和减小失真。 2 SINOUT 正弦波输出 3 TRIOUT 三角波输出

4，5 DFADJ1，DFADJ2 输出信号重复频率和占空比（或波形不对称度）调节端。通常DFADJ1端接电阻RA到V+，DFADJ2端接RB到V+，改变阻值可调节频率和占空比。 6 V+ 正电源

7 FMBIAS 调频工作的直流偏置电压 8 FMIN 调频电压输入端 9 SQOUT 方波输出

10 C 外接电容到V-端，用以调节输出信号的频率与占空比 11 V- 负电源端或地 13，14 NC 空脚

6 系统电路的调试 6.1 调试仪器

TDS1002型60MHZ1 0GS/s双通道数字存储示波器，高精度数字万用表，直流稳压电源。 6.2 调试方案 （1）电路测试

其测试步骤如图13所示

载波和调制信号波电路 SPWM(带死区)控制电路 示波器 输出测试

图10 电路测试步骤图

（2）指标测试与数据记录 ①基本要求测试

测试结果如表1所示

表1.基本要求测试

功能测试 测量结果 载波（三角波）的频率 基本实现 调制信号波（正弦波）

基本实现

的频率

SPWM波的死区时间 1-4μs

②发挥部分测试

测试结果如表1所示 表2.发挥部分测试 功能测试 测量结果 实现对主电路的保护 不明显

理论结果 相对偏差绝对值

0.001HZ-500KHZ 无

50HZ 2-4μs

无 80%

理论结果 能够实现

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相对偏差绝对值 略有偏差

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程控调节信号频率 无实现 可以实现 其它

6.3 结果分析

系统在测量输出电压方面指标达到题目的基本和发挥部分要求，在输出滤波电路中还存在一些问题，我们会在以后的设计中加以改进。 6.4 SPWM电路原理图

图11载波和调制信号波产生电路

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安阳师范学院 123+5V45J312DPOWER-15VC510uFC6100nR31.5KR61k1nFU2A73LM31174HC0412+15V+5VR72kU3A+2C91453RCQ6865U1J4321CON3R551R4512CABCLR4528Q79U4C81074HC08POWER-15VL34-15V1+5V12-15V+5VU4A374HC08J5123CON3J1C12POWER+15VC110uF+15VC2100nR11.5KU2B74HC04R832k4U3B14+C10RCQ101nFL1POWER+15V15121113CABCLR4528+5VJ2B12POWER+5VC310uF+5V5+5VC4100nR2510R122K74HC0846U4BQ912111374LS08U4DR131K86D1J6L2POWER+5V654321CON6R10DIODE+C71uF5U527310KR14200J712GUOLIU OUT1R11R91KLM311411W3C8104210KA2图2.SPWM信号产生电路 45TitleSizeBDate:File:Number6.5 PCB图 12311-Dec-2009C:\\Documents and Setting

图12 载波和调制信号波PCB

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