PWM与PFM对比，PWM纹波对PWM DAC的影响

PWM，也就是脉冲宽度调制技术。在工业应用中，PWM发挥着重要作用。在往期文章中，小编对pwm、pwm优点、pwm调制方式等内容有所阐述。为增进大家对pwm的了解程度，小编将对pwm合pfm之间的优缺点予以介绍，并对pwm的纹波相关内容加以介绍。如果你对pwm具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、PWM与PFM

PWM：(pulsewidthmodulation)脉冲宽度调制

脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的控制方式分类的，除了PWM型，还有PFM型和PWM、PFM混合型。脉宽宽度调制式(PWM)开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。

PFM：(Pulsefrequencymodulation)脉冲频率调制

一种脉冲调制技术，调制信号的频率随输入信号幅值而变化，其占空比不变。由于调制信号通常为频率变化的方波信号，因此，PFM也叫做方波FM。

PFM相比较PWM主要优点在于效率

1、对于外围电路一样的PFM和PWM而言,其峰值效率PFM与PWM相当,但在峰值效率以前,PFM的效率远远高于PWM的效率,这是PFM的主要优势。

2、PWM由于误差放大器的影响，回路增益及响应速度受到限制，PFM具有较快的响应速度。

PFM相比较PWM主要缺点在于滤波困难

1、滤波困难(谐波频谱太宽)。

2、峰值效率以前,PFM的频率低于PWM的频率,会造成输出纹波比PWM偏大。

3、PFM控制相比PWM控制IC价格要贵。

PFM之所以应用没有PWM多最主要的一个原因就是另外一个原因就是PWM的巨大优点了：控制方法实现起来容易，PFM控制方法实现起来不太容易。

二、响应时间、PWM纹波对PWM DAC的影响

PWM DAC以其一贯的简易性而在设计师的心目中占有一席之地，但响应时间慢和PWM纹波问题却限制了其使用价值和设计潜能。抑制PWM纹波的常用方法是使用RC低通滤波器，但它永远无法完全消除纹波，并且会使输出稳定时间极其缓慢。

利用PWM纹波固有的周期性特性，它在VC1波形的任何同步选择点处都具有完全相同的电压，因此，如果VC1被同步采样，比如通过图1的模拟开关S1和传输电容C2，然后保持(也就是采样-保持)，即可通过C3产生输出电压Vout，那么无论VC1的AC分量有多大，其结果都将是平滑的无纹波Vout。

此外，由于同步采样消除了纹波，与RC1时间常数的长短无关，所以RC1可以非常短。这可以显著降低稳定时间，其中RC1=100µs=Tc=PWM周期，不到15•Tc=1.5ms即可达到稳定(8位精度)。但是，就像所有的好东西一样，我们知道它也必然有一定的局限。因此，现在问题就变成：RC1能够在多短的时间内与适当的DAC功能保持一致，以及有哪些设计因素导致了其局限性?

仔细观察VC1波形可以得出答案：Vout是采样的电压，它不是通过VC1的平均值、而是通过纹波最大值计算得出。因此：我们用DACVout函数对非线性部分求和，使得DAC传递函数也呈非线性，从而导致积分非线性(INL)误差，对于图2中示例电路的常数，误差可能达到满量程的8.3%。对于许多应用来说，这么大的INL误差是不可接受的。幸运的是，有一个简单的(软件)修复：对DAC设置进行数字预加重。

如果我们更改Tp：那么，Vripple项将从Vout中消失，8位INL即可恢复。

值得一提的是，可选的Vs和S2通过精确的基准参考(Vs)产生RC1输入波形，从而避免了在Vout电压上叠加逻辑电源的噪声和恶意调制(叠加到PWM逻辑信号上)。当然，如果你的应用对精度要求不高，也可以省略这些。让R直接与PWM信号相连即可。

正如我一开始所说的，一贯的简易性是PWMDAC的主要魅力之一!

以上便是此次小编带来的“PWM”相关内容，通过本文，希望大家对PWM和PFM以及PWM纹波相关问题具备一定的了解。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!