Шим сигнал что это в автомобиле

Что такое ШИМ? Как широтно-импульсная модуляция используется в автоматизации?

Широтно-импульсная модуляция, или PWM (pulse-width modulation) — это тип цифрового сигнала, который модулируется для управления мощностью, скоростью и/или положением устройств в автоматизированной системе. PWM работает путем создания серии импульсов включения и выключения, которые подаются на устройство, при этом время включения или рабочий цикл импульса определяет количество подаваемой мощности.

Для чего используется?

Широтно-импульсная модуляция может быть использована для множества различных применений, включая управление двигателями, регулировку яркости освещения и даже управление источниками питания. Сигнал, промодулированный по ширине импульса, также может применяться для регулирования скорости двигателей или других устройств без изменения уровня напряжения. Таким образом, ШИМ становится идеальным вариантом для управления широким спектром устройств в системах автоматизации.

Принцип работы

Принцип работы ШИМ-сигнала заключается в посылке регулярных импульсов через определенные интервалы времени с изменяющимся рабочим циклом (процентное соотношение времени «включения»). В зависимости от рабочего цикла на управляемое устройство подается больше или меньше энергии, что влияет на его скорость или положение в автоматизированной системе. Путем увеличения или уменьшения определенных параметров, таких как частота, амплитуда и длительность импульсов, эти параметры могут быть настроены в соответствии с любыми требованиями приложения и обеспечивают точный контроль над выходом устройства без изменения уровня напряжения. Широтно-импульсная модуляция является важным и широко используемым методом управления выходной мощностью в различных приложениях. Она может быть реализована с помощью цифровых или аналоговых систем управления. В цифровом варианте сигналы генерируются с помощью программных алгоритмов, которые определяют ширину импульсов; в то время как в аналоговом PWM сигналы генерируются аппаратными компонентами, такими как транзисторы и конденсаторы, которые создают желаемую ширину импульсов без необходимости программирования. Оба метода имеют свои преимущества и недостатки, но при правильной реализации оба обеспечивают надежную работу с низким уровнем искажений.

Как работает ШИМ-контроллер в источнике питания?

ШИМ-контроллер работает путем переключения между различными уровнями электрического тока в зависимости от того, какой тип выхода требуется от системы, которую он питает — постоянный ток (DC) или переменный ток (AC). Контроллер регулирует это переключение с помощью широтно-импульсной модуляции, которая посылает регулярные импульсы через определенные промежутки времени с различными рабочими циклами (процентное время «включения»). Таким образом, различные уровни энергии могут подаваться к любому устройству, нуждающемуся в ней, сохраняя при этом стабильность системы в целом — т. е. без электрических скачков, которые могут повредить компоненты в дальнейшем.

Применение широтно-импульсной модуляции

Широтно-импульсная модуляция имеет множество вариаций по практическому использованию в различных отраслях промышленности, таких как авиация, автомобилестроение, робототехника и т. д. Некоторые возможности применения ШИМ-сигнала: управление скоростью и положением двигателя, регулирование яркости света, регулирование напряжения переменного и постоянного тока, обеспечение регулируемых профилей ускорения и замедления для двигателей, снижение электромагнитных помех, обеспечение точной передачи сигналов на большие расстояния и т. д.. Данный вид модуляции является бесценным инструментом, когда речь идет о системах автоматизации, требующих точного контроля над своими выходами без ущерба для стабильности в целом.

Применение широтно-импульсной модуляции в автоматизации

В системах автоматизации широтно-импульсная модуляция имеет множество преимуществ благодаря своей способности точно регулировать выходные параметры, не оказывая слишком сильного влияния на уровень напряжения. Управляющие ШИМ-сигналы широко используется во многих типах машин, включая роботизированные манипуляторы и роботизированные транспортные средства, а также бытовую технику, такую как стиральные машины, духовые шкафы и т. д.. Широтно-импульсная модуляция часто используется для получения синусоидальной формы волны. Она также может быть использована для регулирования работы инвертора. Помимо автоматической регулировки скорости и положения двигателя с помощью цифровых сигналов, они также обеспечивают регулируемые профили ускорения и замедления, что делает их идеальными при работе с хрупкими компонентами, где необходимо избегать резких изменений. Среди других преимуществ — снижение электромагнитных помех, повышение эффективности, усиление мер безопасности благодаря надежным методам обнаружения неисправностей, большая точность при передаче сигналов на большие расстояния и многое другое. В заключение следует отметить, что широтно-импульсная модуляция — это метод контроля и регулирования количества энергии, подаваемой на устройство, путем изменения ширины электрического импульса. Данный метод применяется в автоматизации и робототехнике, от управления двигателями до обеспечения точного контроля над системами освещения. PWM способен обеспечить точное регулирование при минимальных потерях энергии по сравнению с традиционными методами. В каталоге UnitMC вы найдете актуальные устройства и системы АСУ ТП. Подробную информацию и консультацию можно получить у наших сотрудников. Другие статьи Четыре устройства, использующие ШИМ для автоматизации

ШИМ сигнал

Очень часто в робототехнике возникает необходимость плавно управлять каким-то процессом, будь то яркость светодиода, мощность обогревателя или скорость вращения моторчика. Вполне очевидно, что управление напрямую связано с изменением напряжения на потребителе: и светодиод будет по-другому светить, и моторчик крутиться с другой скоростью. Но проблема в том, что управлять напряжением может только такая штука, как ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь, а в нашем микроконтроллере встроенного ЦАПа нет, у нас есть только цифровой сигнал, т.е. либо вкл, либо выкл: Можно ли добиться плавного управления цифровым сигналом? Можно! Представьте себе вентилятор, вращающийся на полной мощности, напряжение постоянное. Представим теперь, что секунду напряжение подаётся, и секунду – нет, и так продолжается “по кругу”. Вентилятор начнёт крутиться в два раза медленнее, но мы скорее всего будем замечать моменты включения и выключения, особенно если вентилятор маленький и быстро останавливается. Теперь давайте включать напряжение на 0.5 секунды, а на остальные 1.5 секунды – выключать. Вентилятор будет крутиться со скоростью 25% от максимальной. Мы с вами смогли представить так называемый ШИМ сигнал, широтно-импульсную модуляцию:
С лампочкой накаливания оно тоже будет работать, она ведь весьма инертна, но вот со светодиодом мы будем видеть, как он включается и выключается, потому что он практически не имеет задержки включения/выключения. Что же делать? Всё очень просто, поднять частоту. В мысленном эксперименте у нас был период 2 секунды, что есть 0.5 Гц. А теперь представьте себе такой сигнал с частотой скажем 1000 Гц. Или 25’000 Гц (25 кГц). Теперь роль играет инертность глаза, он не заметит вспышек на такой частоте, для него это будет просто уменьшение яркости.

Задача решена! Изменяя так называемое “заполнение” ШИМ сигнала можно менять “суммарное” (интегрированное) напряжение за некоторый период. Чем больше заполнение ШИМ, тем выше напряжение. Но не выше напряжения, которое мы “ШИМим”: При помощи ШИМ сигнала можно даже модулировать сложные аналоговые сигналы, например – синусоиду. На картинке ниже показан ШИМ (снизу) и этот же ШИМ после фильтров: Вот таким образом кстати и работают инвертеры DC-AC. Возвращаясь к свойствам ШИМ сигнала, их всего два: частота (frequency) и заполнение (duty), с ними мы разобрались. Давайте перейдём к генерации ШИМ при помощи Arduino.

ШИМ пины

Взглянем на распиновку популярных плат Arduino Nano и Wemos Mini:

Пины, на которых можно запустить ШИМ сигнал стандартными средствами Arduino, помечены как PWM:

• На Arduino Nano есть 6 таких пинов. Дело в том, что ШИМ сигнал генерируется отдельными аппаратными блоками (таймерами), поэтому их количество ограничено. В то же время генерация ШИМ на повышенной частоте не нагружает микроконтроллер, сигнал генерируется самостоятельно.
• На Wemos Mini можно запустить ШИМ на любом пине, кроме GPIO16. Здесь генерация ШИМ реализована программно, поэтому работает на любом пине, но использование одновременно нескольких пинов на повышенной частоте будет тормозить работу микроконтроллера.

Включаем ШИМ

Для генерации ШИМ у нас есть готовая функция analogWrite(pin, duty) :

• pin – PWM пин (см. распиновку выше). Нумерация пинов такая же, как в уроке про цифровые пины.
• duty – заполнение ШИМ сигнала. По умолчанию имеет разрядность 8 бит, то есть принимает значение 0.. 255. Примечание: у esp8266 на версии ядра до 3.0 разрядность была 10 бит, то есть 0.. 1023.

Совместим эти знания с прошлым уроком и попробуем менять яркость светодиода, подключенного через резистор к пину D3 (Arduino Nano). Потенциометр подключен к пину A0:

void setup() < >void loop() < // ШИМ на 3 пин, 1023/4 = 255 - перевели диапазон analogWrite(3, analogRead(0) / 4); >

Рассмотренный пример меняет яркость светодиода в зависимости от положения рукоятки потенциометра.

Особенности Arduino Nano

Стандартные параметры ШИМ сигнала:

Таймер	Пины	Частота	Разрядность
Timer 0	D5 и D6	976 Гц	8 бит (0.. 255)
Timer 1	D9 и D10	488 Гц	8 бит (0.. 255)
Timer 2	D3 и D11	488 Гц	8 бит (0.. 255)

Про изменение частоты и разрядности мы поговорим в отдельном уроке.

Особенности Wemos Mini

Частота ШИМ по умолчанию 1 кГц.

• Частоту можно настроить в analogWriteFreq(100.. 40000 Гц) .

Разрядность ШИМ по умолчанию 8 бит (0.. 255) на версиях ядра 3.x. На ранних версиях – 10 бит (0.. 1023). Скажем спасибо индусам за совместимость.

• Разрядность можно настроить в analogWriteResolution(4. 16 бит) .

Программный ШИМ

ШИМ сигнал необязательно запускать стандартными средствами Arduino, можно сделать это вручную на любом пине. Подробности в видео уроке:

Видео

Полезные страницы

• Набор GyverKIT – большой стартовый набор Arduino моей разработки, продаётся в России
• Каталог ссылок на дешёвые Ардуины, датчики, модули и прочие железки с AliExpress у проверенных продавцов
• Подборка библиотек для Arduino, самых интересных и полезных, официальных и не очень
• Полная документация по языку Ардуино, все встроенные функции и макросы, все доступные типы данных
• Сборник полезных алгоритмов для написания скетчей: структура кода, таймеры, фильтры, парсинг данных
• Видео уроки по программированию Arduino с канала “Заметки Ардуинщика” – одни из самых подробных в рунете
• Поддержать автора за работу над уроками
• Обратная связь – сообщить об ошибке в уроке или предложить дополнение по тексту ([email protected])

Диагностика автомобильных ШИМ-регуляторов напряжения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Мускатиньев Александр Валентинович, Кульков Евгений Александрович

В статье рассматриваются два типа автомобильных регуляторов напряжения: релейного типа и ШИМ-регуляторы . Предлагается устройство диагностики ШИМ-регуляторов на основе простой электрической схемы, в которой регулятор выполняет функцию стабилизации напряжения бортовой сети. Контроль работоспособности регулятора осуществляется по величине напряжения сети.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Мускатиньев Александр Валентинович, Кульков Евгений Александрович

Применение электронного ограничителя тока на автомобильной технике
Системы управления преобразователями для солнечных модулей на базе инверторов с ШИМ
Проектирование источника напряжения синусоидальной формы
Проектирование источника напряжения синусоидальной формы

Разработка алгоритма управления трехфазным инвертором двухфазного электропривода для снижения числа коммутаций ключевых элементов

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE METHOD OF MEASURING THE BARRIER CAPACITY OF THE POWER SEMICONDUCTOR DEVICES

This article discusses two types of automotive voltage regulators: relay type and PWM-regulators. An apparatus diagnostic PWMregulators on the basis of a simple electric circuit, which control the function of stabilizing the voltage on-board network. Control regulator performance is carried out on the value of the supply voltage.

Текст научной работы на тему «Диагностика автомобильных ШИМ-регуляторов напряжения»

ЭЛЕКТРОННЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «APRIORI. CЕРИЯ: ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ»

Мускатиньев Александр Валентинович

канд. техн. наук Кульков Евгений Александрович

Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, Саранск

Аннотация. В статье рассматриваются два типа автомобильных регуляторов напряжения: релейного типа и ШИМ-регуляторы. Предлагается устройство диагностики ШИМ-регуляторов на основе простой электрической схемы, в которой регулятор выполняет функцию стабилизации напряжения бортовой сети. Контроль работоспособности регулятора осуществляется по величине напряжения сети.

Ключевые слова: регулятор напряжения; генератор; ШИМ-регулятор; ток возбуждения.

THE METHOD OF MEASURING THE BARRIER CAPACITY OF THE POWER SEMICONDUCTOR DEVICES

Muskatinyev Alexander Valentinovich

candidate of technical sciences Kulykov Evgeny Alexandrovich

Mordovian state university of N.P. Ogaryov, Saransk

Abstract. This article discusses two types of automotive voltage regulators: relay type and PWM-regulators. An apparatus diagnostic PWM- regulators on the basis of a simple electric circuit, which control the function of stabilizing the voltage on-board network. Control regulator performance is carried out on the value of the supply voltage.

Key words: voltage regulator; generator; PWM controller; excitation current.

В современных автомобилях, в основном, применяется генератор переменного тока с обмоткой возбуждения, расположенной на роторе. Вращающаяся обмотка возбуждения соединяется с внешней электрической цепью при помощи контактных колец на роторе и графитовых щеток, располагающихся неподвижно на крышке генератора, или интегрированных с регулятором напряжения. Такой тип возбуждения имеет место во всех современных автомобильных генераторах переменного тока, которые работают с параллельной обмоткой возбуждения [1].

Напряжение генератора определяется тремя факторами — частотой вращения ротора п, силой тока !н, отдаваемой генератором в нагрузку, и величиной магнитного потока Ф.

Электродвижущая сила (ЭДС) Ег генератора является функцией двух переменных: частоты вращения ротора и тока в обмотке возбуждения !в. То-есть [2]:

Er = f (П, 1в) = С Ф П, (1)

где С — постоянный конструктивный коэффициент. Магнитный поток Ф в генераторе формируется магнитодвижущей силой, определяемой как:

где W — число витков обмотки возбуждения.

При работе генератора без нагрузки его напряжение иг равно электродвижущей силе Ег. Напряжение генератора под нагрузкой током !н меньше ЭДС Ег на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении Rr генератора, т.е. можно записать:

Ег = и + = и (I + Р) (3)

где Р = 1н Rr/ Ег — коэффициент нагрузки. Выражение (3) с учетом (1) примет вид:

иг = п С Ф/ (1 + Р) (4)

Данное уравнение показывает, что при разных частотах п вращения ротора генератора и при изменяющейся нагрузке Р, постоянство напряжения иг генератора может быть получено только соответствующим изменением магнитного потока Ф или, в конечном счете, тока 1в обмотки возбуждения. Все регуляторы напряжения, отечественные и зарубежные, стабилизируют напряжение изменением тока возбуждения. Если напряжение возрастает или уменьшается, регулятор соответственно уменьшает или увеличивает ток возбуждения и вводит напряжение генератора в нужные пределы.

Разновидности регуляторов напряжения Структурная схема регулятора напряжения представлена на рис. 1 [3].

Рис. 1. Структурная схема автомобильного регулятора напряжения

Регулятор 1 содержит измерительный элемент 5, элемент сравнения 3 и регулирующий элемент 4. Измерительный элемент воспринимает выходное напряжение и генератора 2 и преобразует его в сигнал иизм., который в элементе сравнения сравнивается с эталонным значением иэт. Если величина иизм. отличается от эталонной величины иэт, на выходе сравнивающего элемента появляется сигнал и0, который воздействует на регулирующий элемент. Он изменяет ток 1в в обмотке возбуждения так, чтобы напряжение генератора вернулось в заданные пределы.

В генераторах применяются электронные транзисторные регуляторы релейного типа и регуляторы с широтно-импульсной модуляцией, которые вытесняют первые. Принцип работы релейного регулятора напряжения можно рассмотреть на примере упрощенной схемы (рис. 2).

Рис. 2. Принципиальная схема релейного автомобильного регулятора напряжения

К стабилитрону VD1 прикладывается напряжение с выхода генератора (клемма Д) через делитель напряжения на резисторах К1, К2. Пока напряжение генератора мало, стабилитрон закрыт, транзистор VII тоже закрыт. Ток через резистор R6 открывает пару транзисторов УТ2 — УТ3, соединенных по схеме Дарлингтона. При этом обмотка возбуждения генератора через переход эмиттер-коллектор VT3 подключена к цепи питания. В схеме на рис. 2 диод VD2 обеспечивает путь протекания тока возбуждения при разомкнутом состоянии составной пары транзисторов VT2, VT3. Сопротивление R3 обеспечивает положительную обратную связь в регуляторе напряжения, превращая его в триггер Шмита, обла-

дающего гистерезисными свойствами и улучшенными характеристиками переключения транзисторов УТ1 — УТ3.

Если напряжение генератора возросло, например, за счет увеличения частоты вращения ротора или из-за уменьшения нагрузки по току в бортовой сети автомобиля, то стабилитрон VD1 пробивается, транзистор УТ1 открывается, а транзисторы VT2, VТЗ закрываются, разрывая цепь питания обмотки возбуждения. Ток возбуждения снижается, напряжение генератора уменьшается. Стабилитрон VD1 снова закрывается, и процесс повторяется.

Таким образом, регулировка напряжения генератора регулятором осуществляется дискретно за счет относительного изменения времени подключения 1вкл и времени отключения 1выкл. обмотки возбуждения от цепи питания. При этом форма тока в обмотке возбуждения показана на рис. 3. При большей частоте вращения среднее значение тока возбуждения 1В2 и параметр 1вкл уменьшается, а 1выкл увеличивается. При меньшей частоте вращения или большей нагрузки указанные параметры изменяются противоположным образом.

к /ш 1 Л/ 1яык. 1 *2

Рис. 3. Форма токов 1В в обмотке возбуждения при различных частотах вращения п (п2 > п1) ротора генератора

В релейном регуляторе период изменения тока возбуждения Т — величина переменная. То-есть частота переключения регулятора зависит от режима работы генератора и изменяется в пределах 25-200 герц.

В регуляторах напряжения с ШИМ частота переключения постоянна и равна примерно 20 кГц. Упрощенная функциональная схема такого регулятора показана на рис. 4. Включение его в бортовую сеть автомобиля с напряжением ис осуществляется через контакты К1-К3. Причем пара контактов К2-К3 представляет собой графитовые щетки, подключаемые к ротору генератора. Нагрузка сети имитируется резистором Кн.

Рис. 4. Функциональная схема регулятора напряжения с ШИМ

Регулятор содержит стандартные для подобных устройств блоки. Генератор формирует тактовые импульсы для управления КБ-триггером по Б входу, устанавливая его в единичное состояние в начале каждого периода работы. В этот момент ключевой транзистор VI включается, и через обмотку возбуждения ОВ генератора начинает протекать нарастающий ток. Напряжение ис в бортовой сети начинает увеличиваться. Усиленная разность между опорным напряжением иоп и напряжением

сети ис сравнивается в компараторе (рис.4) с напряжением пилообразной формы. В момент их равенства компаратор сбрасывает триггер, транзистор VI выключается, и ток возбуждения уменьшается, замыкаясь через диод VD (рис. 4). В следующий период тактовых импульсов процессы в схеме повторяются. Длительность открытого состояния транзистора VI будет тем больше, чем меньше напряжение бортовой сети относительно опорного напряжения.

В специализированных торговых сетях возникает необходимость осуществления входного контроля регуляторов напряжения разных производителей. В авторемонтных предприятиях подобную задачу решают на дорогостоящих специальных стендах, содержащих генератор с электроприводом. Однако проверку регулятора можно провести проще, используя методы диагностики без применения электрических машин.

Рис. 5. Принципиальная схема для испытания регуляторов

напряжения с ШИМ

На рис. 5 показана одна из принципиальных схем, предназначенная для испытания регуляторов напряжения с ШИМ. Назначение элементов в

схеме следующее. Накопительный конденсатор С выполняет роль аккумулятора цепи, который заряжается от источника Е (ЭДС генератора) через сопротивление КЗ (внутреннее сопротивление генератора). Транзистор УТ2 и резистор К6 имитируют импульсную нагрузку автомобильной сети для конденсатора С. Транзистор УТ2 управляется сигналом с коллектора ключа VII, входящего в состав регулятора, который подключается к испытательной схеме с помощью трех контактов К1-К3. По показаниям вольтметра V можно сделать вывод об исправности регулятора.

В установившемся режиме работа схемы происходит следующим образом. В начале рабочего периода Тр транзистор открывается. Конденсатор начинает заряжаться, так как нагружен резистором К4, величина которого существенно превышает КЗ. Когда напряжение на конденсаторе превысит 14 В, транзистор VII выключается за счет срабатывания компаратора (рис. 5) , а включается. Конденсатор С нагружается более низкоомным, по сравнению с К4, резистором К6. Напряжение на конденсаторе С начинает уменьшаться. В конце рабочего периода (в начале следующего) состояния транзисторов VII и ^2 принудительно меняются установкой триггера, и процессы в схеме повторяются. Таким образом, стабилизация напряжения сети около 14 В выполняется импульсным способом с помощью ШИМ, в отличие, например, от линейного [4,5], где регулирующий элемент работает в активном режиме.

Номиналы элементов схемы следующие: КЗ = 47 Ом, К4 = К5 = 1 кОм, К6 = 100 Ом, С = 3,3 мкФ. Транзистор VT2 — КТ972.

Список использованных источников

1. Принципы построения автомобильных генераторов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:// avto-barmashova.ru/avtotronoe_ oborudovanie/prinzip_postroeni_avto_generatorov/index.html

2. Регуляторы напряжения автомобильных генераторов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://avto-barmashova.ru/avtotronoe_ oborudovanie/regul_naprag_avto_g eneratorov/i ndex.html

3. Принцип действия регулятора напряжения [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://principact.ru/content/view/156/81

4. Патент на полезную модель 49281 RU, МПК7001 R 31/26. Устройство для измерения токов утечки силовых полупроводниковых приборов / А.А. Мускатиньев (RU), А.В. Мускатиньев (RU). № 2005121204/22; заявлено 06.07.2005; опубл. 10.11.2005, Бюл. № 31. 2 с.

5. Мускатиньев А.В., Мускатиньев А.А. Особенности измерения токов утечки в силовых полупроводниковых приборах в состоянии низкой проводимости // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2014. № 3 (19). С. 157-163.

Анализируйте ШИМ-сигналы

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) традиционно используется для эффективного управления импульсными источниками питания на фиксированной частоте. Она применяется во многих типах источников питания в промышленных системах управления, силовой электронике и цифровой связи. Таким образом, ШИМ является широко распространенной технологией, используемой при проектировании цифро-аналоговых преобразователей, например, аудиоусилителей класса D, источников питания и инверторов постоянного тока, например, частотно-регулируемых приводов (ЧРП) двигателей постоянного тока и трехфазных электроприводов. В частности, разностные сигналы в мостах или многофазных электроприводах содержат биполярные сдвоенные импульсы, которые создают серьезные трудности для инженеров при разработке и тестировании.

Биполярный сигнал ШИМ, захваченный с помощью функции запуска по длительности по отрицательному импульсу (отображается в виде радужной осциллограммы; красный цвет указывает на частое возникновение)

Биполярный сигнал ШИМ, захваченный с помощью функции запуска по длительности по отрицательному импульсу (отображается в виде радужной осциллограммы; красный цвет указывает на частое возникновение)

Решение компании Rohde & Schwarz

Быстрый и простой способ получить общую картину ШИМ-сигнала — использовать функцию послесвечения осциллографа. Использование послесвечения может дать представление о типе присутствующих в сигнале импульсов. Кроме того, цветовая градация показывает области наибольшей активности сигнала.
Тем не менее, послесвечение и цветовая градация не обеспечивают детального анализа. Модулируется ли помимо длительности период? С какой частотой повторяется цикл модуляции? Сколько длительностей каждого значения встречается? Эти сведения необходимы при разработке различных электронных модулей, таких, например, как понижающие преобразователи, которые используются в источниках питания, схемах питания процессоров или зарядных устройствах.
Чтобы получить эту информацию, необходимо использовать методы более глубокого анализа.
Функция отслеживания осциллографов R&S®RTM3000 и R&S®RTA4000 способна демодулировать ШИМ-сигнал и извлекать основной сигнал модуляции в виде осциллограммы трека. Осциллограмма трека формируется из измеренных значений, расположенных в порядке времени их регистрации при захвате данных. Данный инструмент анализа отображает результаты любого заданного значения в зависимости от времени, обеспечивая четкое представление о том, как изменяются параметры ШИМ при измерении в течение относительно длительного периода времени. В результате появляется возможность оценить правильность отслеживания и степень линейности в ШИМ-регуляторах/контроллерах.
Образец в функции отслеживания осциллографов R&S®RTM3000 и R&S®RTA4000, интегрированный в блок матопераций, позволяет задавать верхний (однополярный сигнал) и нижний (биполярный сигнал) пороговые уровни для демодулируемого сигнала.

Блок матопераций содержит следующие стандартные функции анализа трека:

• Трек: период (одно- и биполярный)
• Трек: частота (одно- и биполярный)
• Трек: длительность импульса (одно- и биполярный)
• Трек: коэффициент заполнения (одно- и биполярный)

Доступные типы демодуляции выбираются под нужное применение