分析脉冲宽度调制信号 -九游官网下载

罗德与施瓦茨示波器的强大功能

您的任务

脉冲宽度调制 (pwm) 是一种常用于以固定频率驱动开关电源的高效技术。这种技术可用于工业控制系统、功率电子和数字通信中的各类电源。因此,pwm 技术广泛用于设计数模转换器(如 d 类音频放大器)、直流-直流电源和逆变器,例如直流电机的变频驱动器 (vfd) 和三相电机驱动器。电桥或多相电机驱动器中的差异信号具有双极性、双脉冲特性,更是对工程师的日常开发与测试造成了挑战。

在负向脉冲上通过宽度触发捕获的双极性 pwm 信号(以彩色波形显示;红色表示出现频率高)

罗德与施瓦茨九游官网下载的解决方案

要快速、简单地了解 pwm 信号的全局情况,可以使用示波器的余晖显示功能。余晖有助于概览信号中待处理的脉冲宽度类型。此外,颜色分级可显示大多数波形活动的位置。
但是,余晖和颜色分级功能不提供任何分析见解。除了脉冲宽度,是否还存在脉冲周期调制?调制周期的重复间隔是多少?每个数值出现了多少个宽度?开发用于电源、处理器电源或电池充电器的电子模块(如降压变换器)时,需要这些重要信息。
要获得这些信息,您需要使用更先进的分析技术。
r&s®rtm3000 和 r&s®rta4000 示波器的跟踪功能可解调 pwm 信号,并提取跟踪波形中的基础调制信号。跟踪波形由测量值按照采集期间的记录时间顺序组成。这种分析工具可以绘制任意给定值相对于时间的结果图,有助于清楚了解在较长的测量时间内 pwm 参数的变化趋势。这样能够正确评估 pwm 稳压器/控制器的跟踪和线性度。
r&s®rtm3000 和 r&s®rta4000 跟踪功能的相应标准集成到数学运算中,能够定义解调信号的上限(单极性)和下限(双极性)。

数学运算标配以下跟踪分析功能:

  • 跟踪:周期(单极性和双极性)
  • 跟踪:频率(单极性和双极性)
  • 跟踪:脉冲宽度(单极性和双极性)
  • 跟踪:占空比(单极性和双极性)
解调类型示例确保轻松匹配应用

测量装置

准确的 pwm 测量取决于正确进行探测。大多数示波器通常会配备 10:1 无源探头。然而,此类探头无法明确查找有效的接地参考点,例如在测量两个未连接到接地点的信号之间的差异时。对于此类测量,推荐使用 r&s®rt-zd10 等差分探头。不同应用和环境中的电压也会显著不同,甚至会高达数千伏。r&s®rt-zhd 探头可承受高达 6 kv 的电压,非常适用于这些测量环境。

跟踪功能的操作菜单

仪器设置

将示波器连接到被测电路后,通过示波器应用对话框访问跟踪选项卡,其中包含各种解调类型。

  • 不同的 pwm 技术需要搭配不同的解调类型
    • 选择 pwm(单极性和双极性)、pdm(单极性和双极性)、逆变器、直流电机、三相电机和 pwm – rgb led(查看左下角截图)
  • 根据所选的解调类型,示波器将依据极性设置触发条件;用户还可以使用数学运算菜单调整其他设置
  • 用户设置调制分析,例如周期跟踪、频率跟踪、脉冲宽度跟踪或占空比跟踪
  • 设置单极性迹线的上限 (ul) 和双极性迹线的下限 (ll)
  • 每个阈值均包括电平和迟滞设置,用户可以根据需要予以调整
    • 用户还可以针对频率和周期选择上升沿和下降沿,并设置“边沿开启”、“边沿关闭”以及“双脉冲开启”和“双脉冲关闭”
通过 c1 开关模式和 c2 输出测量解调降压变换器的单极性 pwm 信号

测量结果

数学运算菜单中的跟踪功能可用于解调 pwm 信号,并将波形显示为数学迹线。这样最多可同时显示五个跟踪曲线。
用户还可以根据提取的跟踪波形进行进一步分析。r&s®rtm3000 和 r&s®rta4000 的跟踪功能有助于用户将每个光标置于跟踪波形,并对其应用所有可用的数学运算选项。用户还可以在跟踪波形上应用所有可用测量,例如 rms 或频率测量(获取转动频率的信息),并可查看每次测量的统计评估结果。
完成测量和分析之后,用户可以获得更深度的信息,例如调制周期的重复间隔或每个测量值出现的宽度数量。用户可以使用这些信息来查找控制算法错误、探究控制器行为,或者观察启动和关闭行为。这将有助于用户深入了解 pwm 信号的实际情况。
用户还可以轻松、快速地将截图、波形、统计结果或完整设置保存到 usb 设备或通过 lan 保存到电脑,以便生成报告。

通过测量、统计结果和光标解调双极性 pwm 信号

摘要

r&s®rtm3000 和 r&s®rta4000 示波器具备强大的跟踪功能,能够显示各种应用中随时间变化的任何 pwm 信号。

此功能将提供每个周期中 pwm 信号的详细信息,并显示任何意外异常。此外,r&s®rtm3000 和 r&s®rta4000 还具备其他测量功能、10 位模数转换器、深存储以及分段存储功能,是一款经济实惠、节省时间的九游官网下载的解决方案。这两款示波器均可协助工程师灵活设计数模转换器、直流-直流电源和逆变器,例如直流电机的变频驱动器和三相电机驱动器。

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