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羅德與施瓦茨示波器分析脈沖寬度調(diào)制信號(hào)
2022-06-19

一、脈沖寬度調(diào)制信號(hào)概述： 脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 是一種常用于以固定頻率驅(qū)動(dòng)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(dòng)器 (VFD) 和三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。電橋或多相電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的差異信號(hào)具有雙極性、雙脈沖特性，更是對(duì)工程師的日常開發(fā)與測(cè)試造成了挑戰(zhàn)。 二、羅德與施瓦茨示波器解決方案 要快速、簡(jiǎn)單地了解 PWM 信號(hào)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(hào)中待處理的脈沖寬度類型。 在負(fù)向脈沖上通過(guò)寬度觸發(fā)捕獲的雙極性PWM信號(hào) (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(jí)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(gè)數(shù)值出現(xiàn)了多少個(gè)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(shí)，這些信息是必須的。要獲得這些信息，需要使用更先進(jìn)的分析技術(shù)，安泰測(cè)試為大家推薦羅德與施瓦茨示波器——RTM3000 和 RTA4000 。 羅德與施瓦茨示波器RTM3000 和 RTA4000的跟蹤功能可解調(diào) PWM 信號(hào)，并提取跟蹤波形中的基礎(chǔ)調(diào)制信號(hào)。跟蹤波形由測(cè)量值按照采集期間的記錄時(shí)間順序組成。這種分析工具可以繪制任意給定值相對(duì)于時(shí)間的結(jié)果圖，有助于清楚了解在較長(zhǎng)的測(cè)量時(shí)間內(nèi) PWM 參數(shù)的變化趨勢(shì)。這樣能夠正確評(píng)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(hào)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) 三、測(cè)量裝置 準(zhǔn)確的 PWM 測(cè)量取決于正確進(jìn)行探測(cè)。大多數(shù)示波器通常會(huì)配備 10:1 無(wú)源探頭。然而，此類探頭無(wú)法明確查找有效的接地參考點(diǎn)，例如在測(cè)量?jī)蓚€(gè)未連接到接地點(diǎn)的信號(hào)之間的差異時(shí)。對(duì)于此類測(cè)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(huì)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(cè)量環(huán)境。 解調(diào)類型示例確保輕松匹配應(yīng)用 四、儀器設(shè)置 將示波器連接到被測(cè)電路后，通過(guò)示波器應(yīng)用對(duì)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(gè)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(duì)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 五、測(cè)量結(jié)果 數(shù)學(xué)運(yùn)算菜單中的跟蹤功能可用于解調(diào) PWM 信號(hào)，并將波形顯示為數(shù)學(xué)跡線。這樣最多可同時(shí)顯示五個(gè)跟蹤曲線。 用戶還可以根據(jù)提取的跟蹤波形進(jìn)行進(jìn)一步分析。羅德與施瓦茨示波器RTM3000 和 RTA4000 的跟蹤功能有助于用戶將每個(gè)光標(biāo)置于跟蹤波形，并對(duì)其應(yīng)用所有可用的數(shù)學(xué)運(yùn)算選項(xiàng)。用戶還可以在跟蹤波形上應(yīng)用所有可用測(cè)量，例如 RMS 或頻率測(cè)量(獲取轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的信息)，并可查看每次測(cè)量的統(tǒng)計(jì)評(píng)估結(jié)果。 完成測(cè)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(gè)測(cè)量值出現(xiàn)的寬度數(shù)量。用戶可以使用這些信息來(lái)查找控制算法錯(cuò)誤、探究控制器行為，或者觀察啟動(dòng)和關(guān)閉行為。這將有助于用戶深入了解 PWM 信號(hào)的實(shí)際情況。用戶還可以輕松、快速地將截圖、波形、統(tǒng)計(jì)結(jié)果或完整設(shè)置保存到 USB 設(shè)備或通過(guò) LAN 保存到電腦，以便生成報(bào)告。 通過(guò)C1開關(guān)模式和C2輸出測(cè)量解調(diào)降壓變換器的單極性PWM信號(hào) 總結(jié)： 羅德與施瓦茨示波器RTM3000 和 RTA4000 具備強(qiáng)大的跟蹤功能，能夠顯示各種應(yīng)用中隨時(shí)間變化的任何 PWM 信號(hào)。此功能將提供每個(gè)周期中 PWM 信號(hào)的詳細(xì)信息，并顯示任何意外異常。 此外，羅德與施瓦茨示波器RTM3000 和 RTA4000 還具備其他測(cè)量功能、10 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、深存儲(chǔ)以及分段存儲(chǔ)功能，是一款經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、節(jié)省時(shí)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(jì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器、直流-直流電源和逆變器，例如直流電機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)器和三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。 通過(guò)測(cè)量、統(tǒng)計(jì)結(jié)果和光標(biāo)解調(diào)雙極性PWM信號(hào) 完成測(cè)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(gè)測(cè)量值出現(xiàn)的寬度數(shù)量。用戶可以使用這些信息來(lái)查找控制算法錯(cuò)誤、探究控制器行為，或者觀察啟動(dòng)和關(guān)閉行為。這將有助于用戶深入了解PWM信號(hào)的實(shí)際情況。用戶還可以輕松、快速地將截圖、波形、統(tǒng)計(jì)結(jié)果或完整設(shè)置保存到USB設(shè)備或通過(guò)LAN保存到電腦，以便生成報(bào)告。 以上就是安泰測(cè)試介紹的羅德與施瓦茨示波器RTM3000 和 RTA4000 分析脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的應(yīng)用，如需了解R&S示波器更多相關(guān)應(yīng)用，歡迎訪問安泰測(cè)試網(wǎng)。 責(zé)任編輯:tzh

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