脈沖頻率調制:英文全稱為Pulse frequency modulation,其縮寫為PFM。一種脈沖調制技術,調制信號的頻率隨輸入信號幅值而變化,其占空比不變。由于調制信號通常為頻率變化的方波信號,因此,PFM也叫做方波FM。
就DC-DC變換器而言目前業(yè)界PFM只有Single Phase,且以Ripple Mode的模式來實現(xiàn),故需求輸出端的Ripple較大。沒有負向電感電流,故可提高輕載效率。由于是看輸出Ripple,所以Transient很好,在做Dynamic的時候沒有under-shoot。
脈沖頻率調制(PFM)方式具有調頻特性,可望有較高的傳輸信噪比,而且信號的脈沖形式便于中繼傳輸、再生整形, 因而既可放寬對系統(tǒng)線性的容限要求, 又可獲得較好的抗干擾能力。脈沖頻率調制(PFM)以傳輸性能遠優(yōu)于基帶直接光強調制及成本遠低于脈沖編碼調制而在光纖通信中得到廣泛的應用。
脈沖頻率調制(PFM)之所以應用沒有脈沖寬度調制(PWM)多最主要的一個原因就是脈沖寬度調制(PWM)控制方法實現(xiàn)起來容易,脈沖頻率調制(PFM)控制方法實現(xiàn)起來不太容易。
脈沖頻率調制優(yōu)點
脈沖頻率調制(PFM)相比較脈沖寬度調制(PWM)主要優(yōu)點在于效率:
1、對于外圍電路一樣的脈沖頻率調制(PFM)和脈沖寬度調制(PWM)而言,其峰值效率PFM與PWM相當,但在峰值效率以前,脈沖頻率調制(PFM)的效率遠遠高于脈沖寬度調制(PWM)的效率,這是脈沖頻率調制(PFM)的主要優(yōu)勢。
2、脈沖寬度調制(PWM)由于誤差放大器的影響,回路增益及響應速度受到限制,脈沖頻率調制(PFM)具有較快的響應速度。
脈沖頻率調制缺點
脈沖頻率調制(PFM)相比較脈沖寬度調制(PWM)主要缺點在于濾波困難
1、濾波困難(諧波頻譜太寬)。
2、峰值效率以前,脈沖頻率調制(PFM)的頻率低于脈沖寬度調制(PWM)的頻率,會造成輸出紋波比脈沖寬度調制(PWM)偏大。
3、脈沖頻率調制(PFM)控制相比脈沖寬度調制(PWM)控制 IC 價格要貴。
脈沖頻率調制(PFM)之所以應用沒有脈沖寬度調制(PWM)多最主要的一個原因就是脈沖寬度調制(PWM)控制方法實現(xiàn)起來容易,脈沖頻率調制(PFM)控制方法實現(xiàn)起來不太容易。 脈沖頻率調制(PFM)相比...
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將功率電子開關(可以是MOSFET或SCR)與控制電路封裝在一個相對很小的模塊中,引出3~4個引腳。整流器上電后最初一段時間,外接限流電阻抑制上電浪涌電流,上電浪涌電流結束后,模塊導通將限流電阻短路,...
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氣箱脈沖袋式除塵器工作原理 脈沖輸送設備工作原理 :LPC 長袋脈沖袋式除塵器主要由上箱體、 中箱體、 灰斗、卸灰系統(tǒng)、 噴吹系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等幾部分除塵配件組成, 并采用下進氣分室結構。 含塵煙氣由進風口經 中箱體下部進入灰斗; 部分較大的塵粒由于慣性碰撞、 自然沉降等作用直接落入灰斗, 其它 塵粒隨氣流上升進入各個袋室。 經濾袋過濾后, 塵粒被阻留在濾袋外側, 凈化后的氣體由濾 袋內部進入箱體, 再通過提升閥、 出風口排入大氣。 灰斗中的粉塵定時或連續(xù)由螺旋輸送機 及剛性葉輪卸料器卸出。 隨著過濾過程的不斷進行,濾袋外側所附積的粉塵不斷增加,從而導致袋除塵器本身 的阻力也逐漸升高。 當阻力達到預先設定值時, 清灰控制器發(fā)出信號, 首先令一個袋室的提 升閥關閉以切斷該室的過濾氣流, 然后打開電磁脈沖閥, 壓縮空氣由氣源輸送設備順序經氣 包、脈沖閥、噴吹管上的噴嘴以極短的時間( 0.065
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脈沖電磁閥工作原理 真啟表示,目前北京市場“非轉基因”大豆油的數(shù)量非常少,確實很難買到。但目前政府部 門針對“轉基因” 大豆油問題, 主要的職責是按照國家規(guī)定, 對轉基因產品的標明進行監(jiān)管。 對于不按照要求標注的企業(yè), 農業(yè)主管部門可以對其進行處罰, 限期改正, 可以沒收其違法 銷售的產品,處以罰款。 至于企業(yè)為什么不生產“非轉基因” 大豆油這樣的問題, 該負責人表示,這是大豆油生產廠 家的企業(yè)行為,屬于市場調解的范圍,他們不便干預。 ■哪里能買到“非轉基因”大豆油 據中國糧油學會專家李志偉介紹, 中國國產大豆相比進口大豆, 出油率確實較低, 用于生產 大豆油,成本肯定要比進口轉基因大豆高。 目前我國的東北地區(qū)有部分廠家生產 “非轉基因” 大豆油。但由于其規(guī)模較小,多數(shù)產品都 在當?shù)劁N售, 北京市場很難見到。 據說,曾有哈爾濱糧油生產廠家來京與某著名糧油生產商 洽談,愿意為其貼牌生產“非轉
脈沖頻率調制傳輸方式是目前模擬視頻光纖傳輸方式中傳輸質量最高的方式之一,其原理是調制脈沖重復頻率隨信號幅度大小呈線性變化,而脈寬保持不變。PFM 是信號光強度調制前的一種預處理過程,信號經過脈沖調制后,頻譜會變寬,并以此可以換取傳輸質量的提高。而PFM 處理帶來的傳輸帶寬的增加,對于帶寬極寬的光纖來說并不存在什么問題,而且由于光源的非線性對系統(tǒng)的影響不大,故光調制深度可以增加,進一步提高系統(tǒng)的信噪比。
通過脈沖頻率調制可實現(xiàn)單路視頻傳輸,多路視頻傳輸,視頻/數(shù)據傳輸。下面對幾種方案做簡要描述。
單路視頻傳輸系統(tǒng)工作原理如圖1,在發(fā)射端基帶視頻信號經過預加重,進行PFM 調制,然后去調制激光器。而在接收端通過PIN 管將光信號轉化成電信號,經過PFM 解調恢復出視頻信號。
圖1 單路視頻傳輸系統(tǒng)原理圖
視頻信號經過PFM 后,頻譜呈第一類貝塞爾函數(shù)分布,頻譜中含有無窮多個頻率分量,但功率譜主要集中在載波和低次諧波分量上,高次邊頻分量可略去不計,因此PFM 信號可近似認為具有有限頻譜?;鶐б曨l信號的帶寬為8MHz,經過PFM 調制后,信號帶寬可限定在30 MHz以上而不會明顯影響PFM 性能。
不同于基帶視頻信號直接光強度調制方式,該系統(tǒng)對發(fā)光器件沒有特殊要求,可以根據實際工程需要選用不同的發(fā)光器件。如多模850nm 波長LED 滿足4 公里以內應用,單模1310nm波長LD 滿足30 公里以內應用,單模1550nm 波長DFB 激光器滿足100 公里以內應用。無論是多模LED,還是單模LD,系統(tǒng)都具有良好的性能。批量測試結果表明,系統(tǒng)經過光纖傳輸后,系統(tǒng)主要指標為:加權信噪比為60dB,微分增益為3%,微分相位為3°。
由于PFM 信號解調輸出噪聲功率譜密度和調頻信號解調輸出噪聲功率譜密度一樣,呈三角形噪聲特性,造成高頻端噪聲大而低頻端噪聲小的現(xiàn)象。為了克服這種現(xiàn)象,在設計中往往采用預加重和去加重電路。預加重使視頻信號在頻率上人為地加以預傾斜,使高頻端升高,低頻端壓低。在接收端解調時,由于信號高頻端電平提升而使解調信噪比有所提高,而低頻端則有所降低,從而均衡了帶內信噪比的分布。另外,預加重對低頻成分起著壓縮作用,也壓縮了亮度信號的動態(tài)范圍,從而降低了微分增益和微分相位的失真。
通過將多路視頻分別調制于不同的頻率范圍,然后進行頻分復用,可以在單根光纖中實現(xiàn)多路視頻傳輸。其發(fā)射部分原理框圖如圖2,接收部分原理是發(fā)射部分的逆過程。
從理論上講,光纖和光器件的帶寬極大,完全滿足8 路以上多路視頻頻分復用的帶寬要求。但實際上由于目前采用的分立元件,特別是高頻電容和電感的精密度和穩(wěn)定性不夠,使得PFM中心頻率的穩(wěn)定性不好,中心頻率會隨時間和溫度漂移,加上帶通濾波器的特性也會隨溫度變化,給多路視頻復用帶來很多不穩(wěn)定因素。所以目前較為成熟的也只是四路圖象的頻分復用。
用數(shù)字序列調制脈沖載波的幅度。可得到脈沖幅度調制信號PAM(Pulse Amplitude Modulation )。是屬于數(shù)字脈沖調制的一種,其他兩種是:PPM(Pulse Position Modulation),調制脈沖載波的位置;PWM(Pulse Width Modulation),調制脈沖載波的寬度。
PAM調制即是脈沖幅度調制。所謂脈沖振幅調制,即是脈沖載波的幅度隨基帶信號變化的一種調制方式。如果脈沖載波是由脈沖激脈沖組成的,根據抽樣定理,就可以把信號復原,就是脈沖振幅調制的原理。用調制信號控制脈沖序列的幅度,使脈沖幅度在其平均值上下隨調制信號的瞬時值變化。
脈沖寬度調制脈寬調制分類
從調制脈沖的極性看,PWM又可分為單極性與雙極性控制模式兩種 。產生單極性PWM模式的基本原理如圖6.2所示。首先由同極性的三角波載波信號ut。與調制信號ur,比較(圖6.2中(a)),產生單極性的PWM脈沖(圖6.2中(b));然后將單極性的PWM脈沖信號與圖6.2中(c)所示的倒相信號UI相乘,從而得到正負半波對稱的PWM脈沖信號Ud,如圖6.2中(d)所示。
雙極性PWM控制模式采用的是正負交變的雙極性三角載波ut與調制波ur,如圖6.3所示,可通過ut與ur,的比較直接得到雙極性的PWM脈沖,而不需要倒相電路。
除以上兩種從原理不同的角度,對調制方法進行的分類外,近些年采用芯片直接進行脈寬調制的方式被更多的用戶所接受。信號調理領域經常需要面對模擬量信號的傳輸、采集、控制等問題,傳統(tǒng)的信號鏈電路包括模數(shù)轉換器(ADC)、數(shù)模轉換器(DAC)、運算放大器(OpAmp)、比較器(Comparator)等等,它們扮演著模擬信號處理的主要角色。信號鏈芯片的功能基礎而強大,經過精心的設計后能形成多種多樣優(yōu)秀的信號處理電路,但即便如此,在很多應用領域,依然存在瓶頸和制約,無法達到理想的電路性能和指標。所以在信號鏈領域渴望出現(xiàn)更多創(chuàng)新的模擬電路處理技術和芯片產品。一種新型的模擬信號處理專用芯片,它實現(xiàn)了模擬信號向PWM信號高精度轉換功能,我們稱它為APC(Analogue to PWM Convertor)。