正负不对称波形的双极性峰值输出电路

峰值检波负电压
在通信系统中，信号传输是双向的，有正电压和负电压之分。

而峰值检波正好是针对这种情况而设计的一种电路。

峰值检波负电压是其中的一种形式，用来检测信号中最大幅度的负电压部分。

下面我们将详细介绍峰值检波负电压的原理和应用。

峰值检波负电压的原理是通过比较输入信号的幅度和峰值，确定信号的最大负幅值。

峰值检波电路通常由信号输入端、比较器、存储器和输出端等组成。

当输入信号带有正负幅值时，比较器将对输入信号的幅度进行比较，并将最大幅值存储在存储器中。

最终输出信号为信号的最大负幅值。

峰值检波负电压的应用非常广泛。

在通信系统中，峰值检波负电压可以用来检测信号中的干扰和噪声，提高信号的质量和准确性。

此外，峰值检波负电压还可以用于图像处理、声音处理等领域，帮助人们更好地理解和处理信号。

通过峰值检波负电压技术，我们可以实时监测并控制信号的质量，提高系统的灵敏度和稳定性。

峰值检波负电压是现代通信系统中不可或缺的一部分，它不仅可以提高信号的传输质量，还可以帮助我们更好地理解和利用信号中的信息。

希望通过本文的介绍，读者能更深入地了解峰值检波负电压的原理和应用，并在实际应用中得到更好的效果。

电力电子系统计算机仿真题目：双极性模式PWM逆变电路班级：姓名：学号：指导老师：日期：摘要PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。

即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。

PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，现在大量应用的逆变电路中绝大部分都是PWM型逆变电路。

本设计为双极性PWM方式下的单相全桥逆变电路，主要包括双极性SPWM控制信号的发生电路和带反并联二极管的IGBT作为开关器件的单相全桥电路。

设计的重点在于运用MATLAB中的SIMULINK建立电路模型，对电路进行仿真，并对仿真结果进行分析，得出系统参数对输出的影响规律。

关键字：双极性PWM控制逆变电路 SIMULINK仿真目录一、主电路工作原理 (3)1.1 PWM控制技术及SPWM波的生成 (3)1.1.1 PWM控制的基本原理 (3)1.1.2 SPWM法的基本原理 (4)1.1.3规则采样法 (4)1.2 单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (5)1.2.1 单极性PWM控制方式 (6)1.2.2 双极性PWM控制方式 (6)二、MATLAB仿真及结论分析 (7)2.1 建立仿真模型 (7)2.1.1 双极性SPWM控制信号的仿真模型 (7)2.1.2 双极性模式PWM逆变电路仿真模型 (10)2.2 双极性模式PWM逆变电路仿真结果及分析 (13)三、PSIM仿真及结论分析 (20)3.1 建立仿真模型 (20)3.2 仿真结果及分析 (21)四、总结与体会 (26)五、参考文献 (27)一、主电路工作原理1.1 PWM控制技术及SPWM波的生成1.1.1 PWM控制的基本原理PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。

即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。

PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，对逆变电路的影响也最为深刻，PWM控制技术在逆变电路中的应用也最具代表性。

一种高精度双极性电流输出电路设计王晓勇1，樊迪2（1.西安航空计算技术研究所，陕西西安710065；2.西安航天精密机电研究所，陕西西安710100）摘要：电流电路由于其结构简单、抗干扰性强、安全性高和适合长距离传输等优点被广泛用于航空机载非电信号的机上传输，设计实现了一种双仪表放大器构造电流输出电路，支持-20~20mA的高精度恒流源输出，同时支持电压反馈及电流反馈两种实时监测，通过MutiSim仿真及实物测试，电流输出精度满足0.1%的设计要求，可用于机载设备的电流输出电路设计。

关键词：双极性；双反馈；高精度；电流输出中图分类号：510.99文献标识码：A文章编号：1673-1131（2019）02-0107-02Design of a dual-polar high-precision current output circuitWang xiaoyong1,Fan di2(1.ACTRI A VIC，Xi an710065，China2.Xi’an Aerospace Precisiaon Electromechanical Institute，710100) Abstract：Because of its simple structure,strong anti-jamming,high safety and suitable for long distance transmission,electric current circuits are widely used in airbornenon-electrical signals.A current output circuit is designed to support the high-preci-sion constant current output of the-20-20mA.Through simulation and physical testing,the current output accuracy meets the de-sign requirement of0.1%,can be used for the design of current output circuit.Key words：Dual-polar;Double feedback;High-precision;Current output0引言航空机载设备间需要传输各种非电物理量信号，例如温度、压力、速度和角度等，这些都需要转换成模拟量电信号才能传输到信号接收端设备。

单极性和双极性PWM调制的区别在哪里详解PWM中的单极性和双极性本文主要是关于单极性和双极性PWM调制的相关介绍，并着重对单极性和双极性PWM调制的区别进行了详尽描述。

PWM控制的基本原理PWM（PulseWidthModulaTIon）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。

即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。

PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，对逆变电路的影响也最为深刻，PWM控制技术在逆变电路中的应用也最具代表性。

面积等效原理是PWM控制技术的重要理论基础，即在采样控制中，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的同一环节上时，其效果基本相同。

其中，冲量指的是窄脉冲的面积；效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。

如图1.1.1（1）所示，三个窄脉冲形状不同，但是它们的面积都等于1，当它们分别加在如图1.1.1（2）（a）所示的R-L电路上时，并设其电流i（t）为电路的输出，则其输出响应波形基本相同且如图 1.1.1（2）（b）所示。

一、什么是单极性PWM和双极性PWM通俗的说：单极性PWM就是PWM波形在半个周期中只在单极性范围内变化。

双极性PWM就是PWM波形在半个周期中有正、有负。

单、双极性是根据对低电平的不同定义而言的，然后所谓单极性，指的是以0V为低电平，双极性，指的是以“与高电平大小相等，极性方向相反（即在横轴下面）”的电位为低电平。

我们知道，PWM波形的产生是通过载波和信号波两个波形共同作用而成的，基本元素只有两个，高电平和低电平，信号波比载波高，则为高电平，比载波低，则为低电平。

二、单极性PWM原理产生单极性PWM模式的基本原理如下所示。

首先由同极性的三角波载波信号ut。

与调制信号ur，比较（图（a）），产生单极性的PWM脉冲（图（b））；然后将单极性的PWM脉。

从玻璃贴膜到测试测量，都离不开的双端口双极性电源~-设计应用台式电源(PS)往往有偶数个端口（忽略机箱端口）：一个正端口和一个负端口。

使用台式电源产生正极性输出很容易：将负输出设置为GND，将正输出电压设置为正输出。

产生负电源同样容易，只需将上述设置反转。

但是，如何生产双极性电源，负载可以同时使用正电压和负电压？相对而言，这也很简单—只需将一个实验室通道的正端口连接到另一个通道的负端口，并称其为GND。

另外两个端口（正和负）分别就是正负电源。

结果得到一个三端口双极性电源，提供GND、正和负电压电平。

由于使用了三个端口，因此在电源下游的正电源和负电源之间必须进行某种切换。

如果应用要求同一电源端口为正或负（仅向负载提供两个端口的设置），该怎么办？这不是一个纯学术问题。

在汽车和工业环境中，有些应用需要双极性、可调节的双端口电源。

例如，从具异国风情的玻璃贴膜到测试测量设备，这些应用会使用双端口双极性电源。

如前所述，传统双极性电源使用三个输出端口产生两路输出：正、负和GND。

相比之下，单路输出电源应仅配备两个输出端口：一个GND和另一个可以为正也可以为负的输出端口。

在此类应用中，输出电压可以通过单个控制信号在从负值到正值的全部范围内相对于GND调节。

有些控制器专门用于实现双极性电源功能，例如双极性输出同步控制器LT8714。

然而，对于许多汽车和工业制造商而言，对专用IC 进行测试和需要一些时间和金钱上的投入。

相比之下，许多制造商已经拥有预的降压转换器和控制器，因为无数汽车和工业应用中都会用到这些器件。

本文介绍在不能选择专用双极性电源IC时如何利用降压转换器产生双极性电源。

电路描述及功能图1显示了基于降压转换器的双极性（二象限）可调电源解决方案。

输入电压范围为12V至15V；输出为±10V范围内的任何电压，由控制块调节，支持高达6A的负载。

双路输出降压控制器IC是此设计的器件。

每个降压–升压拓扑连接的一路输出产生稳定的-12V电压（即图1中的-12V负轨，其功率链路包括L2、Q2、Q3和输出滤波器CO2)。

双极性电源解决方案用于精密测试和测量系统为了确保高精度，精密测试和测量系统需要具有低纹波和辐射噪声的电源解决方案，从而不会降低高分辨率转换器信号链的性能。

在这些测试和测量应用中，生成双极和/或隔离系统电源给系统设计人员带来了电路板面积、开关纹波、EMI 和效率方面的挑战。

数据采集系统和数字万用表需要低噪声电源，以便提供高分辨率ADC信号链的性能，而不被开关电源产生的纹波噪声所影响。

源表（SMU）和直流源/电源具有类似的要求，以便将高分辨率DAC信号链上的杂散输出纹波降至最低。

精密测试和测量仪器中的通道数也有增加的趋势，以便增加并行测试。

在电隔离应用中，这些多通道仪器日益需要通道间隔离，其中电源必须在各通道上产生。

此驱动解决方案需要的PCB尺寸越来越小，同时保持性能。

在这些应用中实施低噪声电源解决方案可能导致PCB尺寸比期望的大，和/或由于过度使用LDO稳压器或滤波器电路而导致效率变差。

例如，在1MHz下5mV纹波的开关电源轨需要通过LDO稳压器和ADC 供电特性的组合来实现60dB或以上的电源电压抑制比(PSRR)，从而将ADC输出端的开关纹波减少到5μV或更低。

对于18位的高分辨率ADC，这只是LSB 的一个零头（从而不会对LSB产生影响）。

幸运的是，可以通过μModule?器件和相关元件搭建集成度更高的电源解决方案来简化这项任务。

例如SilentSwitcher?器件和高电源电压抑制比(PSRR)的LDO稳压器，这些解决方案在降低辐射噪声和开关纹波的同时实现了更高的效率。

图1.具有低电源纹波的非隔离双极性电源系统（±15V和±5V）的电源解决方案。

许多精密测试和测量仪器（如源表或电源）需要进行多象限操作，以获取并测量正负信号。

这就需要从单个具有低噪声的正电源输入有效地生成正负电源。

让我们以需要从单个正输入电源生成双极性电源的系统为例。

图1显示的电源解决方案可产生±15V和±5V并使用正负LDO稳压器过滤/减少开关纹波，以及生成5V、3.3V或1.8V等其他电源轨，为信号调理电路或ADC和DAC供电。

0 引言在电子仪器设备中经常要用到压控电流源，并且要求在负载变化时具有很好的稳定性。

传统的恒流源制作方法可以是利用二极管、三极管、集成稳压源的特性制作的参数稳流器、串联反馈调整型稳流电源、开关稳流源等等。

参数稳流器的输出电流范围小、稳流精度不高; 串联反馈调整型稳流电源的输出电流小，效率较低;开关稳流源不仅电路复杂、元器件数量多，而且输出纹波大、可靠性较差。

考虑到以上缺点，本设计采用了普通的运放，配合三极管进行电压扩展和电流扩展，既达到了提供大输出电流的目的，而且电路结构简单，成本较低，精度较高。

1 电路设计图1是本设计的原理框图，由外部的控制电压信号输入到运放构成的恒流模块中。

输出的电流经电压扩展模块和电流扩展模块后提供给负载。

电流经过采样电阻进行电流采样，获得的采样信号经由电压反馈系统模块反馈到恒流模块中进行恒流。

其中由功率模块对电压扩展模块和电流扩展模块进行供电。

(1) 功率模块。

选择市面上常用的开关电源对电流扩展模块提供功率输出，在其输出端并接电容以消除干扰。

由于要求双极性输出，所以选用双极性输出的开关电源可节约成本并减小体积。

在实验中，我们使用标称纹波为1%的开关电源。

使用78、79系列三端稳压器降压后提供给电压扩展模块以提高运放的输出电压。

(2) 运放恒流及电压反馈模块。

图2是运放恒流模块及电压反馈模块。

由图2可见由电流输出端采集到的经分压处理后的采样反馈信号经由运放组成的跟随器及反向器后，被送到反向加法器U4的反向端与电压控制信号相加得到运放的输出电压V3.V3计算公式为：式中m=1+R22/R23。

(3) 电压扩展及电流扩展模块。

图3所示是电压扩展模块电路图。

由运放构成差动放大器，将恒流系统生成的信号与分压处理后的输出电压进行比较放大，形成最后的输出电压。

系统中的三极管选择对管，以达到双极性输出的目的，此系统开环放大倍数仅由R17与R14的比值决定，但经R25和R24分压反馈后，相当于放大器，其放大倍数由R25与R24的比值决定。

单极性与双极性PWM模式
从调制脉冲的极性看，PWM又可分为单极性与双极性控制模式两种。

单极性PWM模式
产生单极性PWM模式的基本原理如图6.2所示。

首先由同极性的三角波载波信号ut。

与调制信号ur，比较(图6.2(a))，产生单极性的PWM脉冲(图6.2(b))；然后将单极性的PWM 脉冲信号与图6.2(c)所示的倒相信号UI相乘，从而得到正负半波对称的PWM脉冲信号Ud，如图6.2(d)所示。

双极性PWM模式
双极性PWM控制模式采用的是正负交变的双极性三角载波ut与调制波ur，如图6.3
所示，可通过ut与ur，的比较直接得到双极性的PWM脉冲，而不需要倒相电路。

与单极性模式相比，双极性PWM模式控制电路和主电路比较简单，然而对比图6.2(d)和图6.3(b)可看出，单极性PWM模式要比双极性PWM模式输出电压中、高次谐波分量小得多，这是单极性模式的一个优点。

一种双极性输出大功率压控恒流源设计方案双极性输出大功率压控恒流源是一种用于电子设备测试和研发的重要工具。

它能够提供可调控的电流输出，同时具备双极性的输出功能，可以在正负电压范围内提供恒定的电流。

在设计双极性输出大功率压控恒流源时，我们需要考虑以下几个方面的因素。

首先，我们需要选择合适的功率放大器。

功率放大器是双极性输出大功率压控恒流源的核心组成部分，它能够将输入的电流信号放大到所需的电压范围。

在选择功率放大器时，我们需要考虑其功率输出能力、线性度和带宽等参数。

通常情况下，我们可以选择专用的功率放大器芯片，如OPA541等。

其次，我们需要设计电流控制电路。

电流控制电路能够根据输入的电流命令信号控制功率放大器的输出电流。

常见的电流控制电路包括PID控制电路和反馈控制电路。

PID控制电路通过比较输入电流和实际输出电流的差异，调节功率放大器的放大倍数来实现精确的电流控制。

反馈控制电路通过采集功率放大器输出电流进行反馈，调节功率放大器的工作点来实现恒定的电流输出。

在设计电流控制电路时，我们需要考虑控制精度、带宽和稳定性等因素。

另外，我们还需要设计电源供应电路。

电源供应电路能够为功率放大器提供稳定的电源电压和电流。

在设计电源供应电路时，我们需要考虑电源噪声、电源纹波和稳定性等因素。

一般情况下，我们可以选择带有稳压功能的电源模块，如LM317或LM337等。

此外，为了保护功率放大器和负载，我们还需要设计保护电路。

保护电路能够在输出电流过大或过载时及时切断功率放大器的工作，以避免损坏。

常见的保护电路包括过流保护电路和过热保护电路。

过流保护电路能够通过检测功率放大器输出电流，当电流超过设定值时切断功率放大器工作。

过热保护电路能够通过检测功率放大器的温度，当温度超过设定值时切断功率放大器的工作。

在设计保护电路时，我们需要考虑保护精度、响应时间和可靠性等因素。

最后，我们还需要设计控制接口电路。

控制接口电路可以通过外部控制信号来调节双极性输出大功率压控恒流源的工作参数，如电流范围、电压范围和输出阻抗等。

双极性模式PWM逆变电路————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电力电子系统计算机仿真题目：双极性模式PWM逆变电路班级：姓名：学号：指导老师：日期：摘要PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。

即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。

PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，现在大量应用的逆变电路中绝大部分都是PWM型逆变电路。

本设计为双极性PWM方式下的单相全桥逆变电路，主要包括双极性SPWM控制信号的发生电路和带反并联二极管的IGBT作为开关器件的单相全桥电路。

设计的重点在于运用MATLAB中的SIMULINK建立电路模型，对电路进行仿真，并对仿真结果进行分析，得出系统参数对输出的影响规律。

关键字：双极性PWM控制逆变电路 SIMULINK仿真目录一、主电路工作原理 (3)1.1 PWM控制技术及SPWM波的生成 (3)1.1.1 PWM控制的基本原理 (3)1.1.2 SPWM法的基本原理 (4)1.1.3规则采样法 (4)1.2 单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (5)1.2.1 单极性PWM控制方式 (6)1.2.2 双极性PWM控制方式 (6)二、MATLAB仿真及结论分析 (7)2.1 建立仿真模型 (7)2.1.1 双极性SPWM控制信号的仿真模型 (7)2.1.2 双极性模式PWM逆变电路仿真模型 (10)2.2 双极性模式PWM逆变电路仿真结果及分析 (13)三、PSIM仿真及结论分析 (20)3.1 建立仿真模型 (20)3.2 仿真结果及分析 (21)四、总结与体会 (26)五、参考文献 (27)一、主电路工作原理1.1 PWM控制技术及SPWM波的生成1.1.1 PWM控制的基本原理PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。