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脈寬調(diào)制 （PWM） 是從微控制器或 FPGA 等數(shù)字器件產(chǎn)生模擬電壓的一種常用方法。大多數(shù)微控制器都具有內(nèi)置的專用 PWM 產(chǎn)生外設，而且其僅需幾行 RTL 代碼即可從FPGA產(chǎn)生一個PWM信號。如果模擬信號的性能要求不是太嚴格，那么這就是一種簡單和實用的方法，因為它只需要一個輸出引腳，而且與具有一個 SPI 或 I2C 接口的數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC） 相比，其代碼開銷是非常低。圖 1 示出了一款典型應用，其采用一個經(jīng)濾波的數(shù)字輸出引腳來產(chǎn)生一個模擬電壓。
該方案的諸多不足之處您不必深究就能發(fā)現(xiàn)。理想情況下，一個12位模擬信號應具有小于1LSB的紋波，因而對于一個 5kHz PWM 信號需要采用一個 1.2Hz 低通濾波器。電壓輸出的阻抗由濾波器電阻決定，如果要保持一個大小合理的濾波電容器，那么它就會相當大。因此，輸出必須只驅(qū)動一個高阻抗負載。PWM 至模擬轉(zhuǎn)換函數(shù)的斜率（增益）由微控制器（很可能是不準確） 的數(shù)字電源電壓來決定。一個更微妙的影響是：為了保持線性度，在高態(tài)中連接至電源之數(shù)字輸出引腳的有效電阻，以及在低態(tài)中連接至地的電阻，相比于濾波器電阻的阻值時， 失配必須很小。最后，PWM 信號必須是連續(xù)的，旨在把輸出電壓保持在一個恒定值，假如處理器被置于一種低功率停機狀態(tài)，這或許會產(chǎn)生問題。
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