基于STM32的多通道PWM旋变信号发生器

时间：2025-04-26

基于ＳＴＭ３２的多通道ＰＷＭ旋变信号发生器

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基于ＳＴＭ３２的多通道ＰＷＭ旋变信号发生器

刘江义，孙书鹰

（军械工程学院光学与电子工程系，河北石家庄０５０００３）

摘要：正余弦旋转变压器是自动控制系统中的常用传感器元件，主要用于角度测量和传输，在＿ｒ－，＿ｌｋ、国防等领域中应用广泛。利用ＳＴＭ３２Ｆ４系列微控制器可输出多路脉冲宽度调制（ＰＷＭ）信号的特性，设计了一种基于ＰＷＭ的数字轴角转换（ＤＳＣ）电路，模拟产生旋转变压器信号，较之传统ＤＳＣ电路硬件结构

得以简化。

关键词：正余弦旋转变压器；ＰＷＭ；数字轴角转换；ＳＴＭ３２Ｆ４微控制器

中图分类号：ＴＭ３８３．２

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００—８８２９（２０１４）０６—００９３—０３

Ｍｕｌｔｉ－ＣｈａｎｎｅｌＰＷＭ

（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｉｎＣｏｓ

Ｒｏｔａｒｙ

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ＳＴＭ３２

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｉｎＣｏｓｒｏｔａｒｙｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｐｕｌｓｅ—ｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＳＴＭ３２ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ

正余弦旋转变压器（简称旋变）是自动控制系统中的常用传感器元件，主要用于角度测量和传输。旋转变压器因其使用可靠、寿命长、能适应恶劣的工作环境、抗冲击、测量精度高等优点。１Ｊ，在工业、国防等领域中应用广泛。除了直接采用旋变元件完成相应功能以外，有时需要模拟产生旋变信号，实现所谓的数字轴角转换（ＤＳＣ，ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）。传统的ＤＳＣ通常由数据锁存器、ＲＯＭ正余弦表、相乘型数字模拟转换器和放大器等组成，电路复杂，模拟功放电路损耗大，需要散热器。设计了一种基于ＳＴＭ３２系列微控制器可输出多路ＰＷＭ信号的特性的ＤＳＣ电路，采用Ｈ桥放大ＰＷＭ信号，实现了无需散热器的高效率ＤＳＣ功放。较之传统ＤＳＣ电路硬件结构得以简化。

１

１．１

在采样控制理论中有一个重要的结论，即冲量相

等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上，其效

果基本相同。冲量既指窄脉冲的面积。这里所说的效果基本相同，是指该环节的输出相应波形基本相同。如把各输出波形用傅里叶变换分析，则它们的低频段特性非常接近，仅在高频段略有不同。２Ｊ。

利用上述原理的ＰＷＭ控制技术已经广泛应用于

开关电源、电源逆变和电机控制等领域。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出

电压的大小，也可改变输出频率。例如，逆变应用中就

ＰＷＭ产生多通道旋变信号原理

ＰＷＭ简介

是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等、脉冲宽度按正弦规律变化的脉冲，即按正弦规律变化的ＰＷＭ脉冲，如图１所示。通常上述ＰＷＭ信号的高频分量与正弦波的频率相差较大，通过简单滤波电路，很容易从中提取所需正弦波。

ＰＷＭ控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好