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パルス幅変調(PWM)は、フルオンレベルとフルオフレベルの間に中間量の電力を提供するための比較的最近の電力スイッチング技術です。 通常、デジタルパルスのオン時間とオフ時間は同じですが、いくつかの状況では、デジタルパルスがオン時間/オフ時間をより少なくする必要がありま PWM技術では、必要な中間電圧値を得るために、オンとオフの状態が等しくないデジタルパルスを作成します。
デューティサイクルとは何ですか？ デューティサイクルは、完全なデジタルパルスにおける高電圧持続時間の割合によって定義されます。
デューティ-サイクルの%=T on/T(合計時間)x100
デューティ-サイクルが50%の場合、デジタル-パルスの合計時間の正確な半分の期間オンのままになります。
デューティサイクル、デューティファクタ、パルス繰り返し率はすべての矩形波のパラメータであり、デジタル回路では非常に重要 デューティサイクルは、パルス幅と信号周期の比をパーセンテージで表したものです。 デューティ係数はデューティサイクルと同じですが、パーセンテージではなく小数で表されます。 デューティサイクルが50%の場合、デューティ係数は0.5です。 繰り返し率は、第二にパルス列が発生する頻度を記述し、多くの場合、いくつかの波形を記述するために使用されます。
PWMの原理を理解するには、例を見てください。 ここでは、等しいマーク空間比の方形波が出力として利用可能です。 この正方波が共通エミッタ構成でトランジスタのベース端子に供給される場合、トランジスタは飽和状態にあるか等しい期間遮断されるため、コレクタの平均電圧は電源電圧の半分になります。 マーク対スペース比が増加すると、平均電圧が上昇します。 そして出力電圧はスペース比率への印が減る場合落ちます。
要約すると、パルス幅変調器は基本的に矩形波発振器であり、その出力マーク/スペース比は外部電圧によって変更することができます。 ＰＷＭ技術を実装するためには，容易に調整可能なマークスペース比を有する方形波が必要である。
PWM&AVR
PWMを作るために、AVRは別のハードウェアが含まれています！ これを使用して、CPUは特定のデューティサイクルのPWMを生成するようにハードウェアに指示します。 Atmega8には3つのPWM出力があり、2つはtimer/counter1（16bit）にあり、1つはtimer/counter2（8bit）にあります。 Timer/Counter2は、Atmega8上で最も簡単なPWMデバイスです。 Timer/Counter2は、高速PWMモードと位相補正PWMモードの2つのモードで動作することができます; これらの各モードは、反転または非反転にすることができます。 また、AVRタイマ1からPWMを作成できる3つの方法があることに注意してください。
- 高速PWM
- 位相と周波数補正PWM
- 位相補正PWM
からの実際のPWM信号は、4kHz、10bit、位相補正PWMを16MHzクロックで設定するためのAtmega8コードのサンプルです。