PWM یا Pulse Width Modulation یا Pulse Duration Modulation ( مدولاسیون عرض پالس یا مدولاسیون مدت زمان پالس ) نام تکنیکی در الکترونیک است که استفاده گسترده ای در صنایع الکترونیک و مخابرات دارد. از این روش برای کارهایی مانند کدینگ پیام های مخابراتی ، کنترل توان دستگاه های الکتریکی ، شارژ باتری و … استفاده می شود.
در میکروکنترلر ها نیز PWM برای مصارف مختلفی مانند کنترل نور LED ها ( Fade کردن نور LED ) ، کنترل سرعت موتور های DC , انتقال پیام ، مبدل های ولتاژ و …. استفاده می شود.
در اصل PWM موجی مربعی است که در برخی زمان ها ۰ و برخی زمان ها ۱ است و این ۰ و ۱ شدن ها با فرکانس مرتبی تکرار می شود. همانگونه که در شکل بالا مشاهده می کنید PWM مانند سایر امواج ، دارای دامنه یا Amplitude ، دور تناوب یا Period و فرکانس است. عبارت دیگری که در PWM مورد استفاده قرار می گیرد Duty Cycle است. دیوتی سایکل مدت زمان ۱ بودن به مدت زمان کل پریود در هر سیکل موج است که معمولا بر حسب درصد ( % ) نمایش داده می شود. به فرض مثال اگر Duty Cycle یک موج PWM برابر با ۴۰% باشد بدان معنی است که در هر سیکل ۴۰% ولتاژ برابر VCC و در ۶۰% اوقات ولتاژ برابر ۰ است. همانگونه که می دانید در چنین حالتی ولتاژ موثر یا Vrms برابر با ۴۰% VCC خواهد بود. به فرض مثال شما اگر با یک میکرو با تغذیه ۵V ، موج PWM با دیوتی سایکل ۵۰% ایجاد نمایید ولتاژ RMS شما برابر ۵۰% VCC یا به عبارتی ۲٫۵ ولت خواهد بود. در شکل زیر تعدادی موج PWM با فرکانس ثابت و دیوتی سایکل متفاوت نمایش داده شده است.
با اعمال موج های PWM بالا به یک ماسفت می وانید توان یک موتور DC را بین ۰ تا ۱۰۰% تغییر دهید که این تغییر توان تاثیر مستقیمی بر سرعت موتور خواهد گذاشت. همچنین شدت نور LED ها را نیز با استفاده از این روش می توانید بین ۰ ( خاموش ) تا ۱۰۰% ( کاملا روشن و پر نور ) تغییر دهید.
در سیستم های مخابراتی نیز یکی از روش های کد کردن سیگنال ها استفاده از PWM است که در شکل زیر می توانید مشاهده نمایید.
همانگونه که در شکل بالا می بینید از روش بالا برای کد کردن اعداد ۰ الی ۴ می توان استفاده نمود.
در شکل بالا به ۲ خط داده برای انتقال کلاک پالس و سیگنال نیاز است که می توان هر دو خط را با هم ادغام نمود و تنها از یک خط برای انتقال داده و کلاک استفاده نمود بدین شکل که لبه بالا رونده را به عنوان کلاک در نظر می گیرند و یک عرض مشخص برای ۰ تعیین می کنند.
منبع :دیجی نیک
منبع :دیجی نیک
دیدگاه