梁云兴
PWM信号是脉宽调制信号，可以转化成电压信号，所转化成的电压信号与PWM的占空比有着直接的关系。所谓占空比，就是指在一个周期中高电平占整个周期的比例。
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PWM如何与电压建立关系
占空比越大那么对应的电压也就越高；占空比越小，所对应的电压也就也低。两个极端：
1)如果占空比为0%，那么就是持续的低电平，电压为零；
2)如果占空比为100%，那么就是持续的高电平，电压为幅值VCC；
由此可见，PWM所对应的电压为占空比与幅值的乘积。如下图所示。
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PWM如何转化为电压
PWM转化为电压的方法有很多，但是需要考虑转化精度，今天不介绍分立器件的方案，而介绍一款专门的PWM转电压的芯片GP8101，这款芯片可以实现PWM向电压的转换，并且精度较高。其转化关系如下图所示。
其基本参数如下：
输入PWM信号的占空比范围为0-100%，频率范围为1-1MHz，高电平幅值范围为3-5.5V，转换误差不超过1%，供电范围为DC(8-40)V，在电机调速、LED调光、逆变器、开关电源中具有广泛的应用。
该芯片的封装为SO8，体积小，外设电路非常简单，节省成本、节省PCB空间。上图是该芯片的典型电路。
通过该芯片可以稳定的实现PWM向电压的转换，并能保证精度和线性度。
以上就是这个问题的回答，感谢留言、评论、转发。更多电子设计、硬件设计、单片机等内容请关注本头条号：玩转嵌入式。感谢大家。
玩转嵌入式
pwm是通过RC电路滤成直流。
从下面的分析，需要滤成直流，只要需要RC的时间常数大于十倍的pwm周期。而RC又影响电压的响应速度。
因此，需要增加pwm的频率，同时选择合适的RC时间常数来增加响应速度。从而实现高速电压变化。比如用1M的pwm可以实现几百us级别的电压变化。
下面的文章是本人10年前写的关于pwm的研究心得，目前来看还是很有帮助意义。
PWM是一种周期固定，而高低电平占空比可调的方波信号。PWM通过简单的RC滤波网络可以得到与信号占空比成线性关系的直接电压，从而实现D/A转换。如下图所示
滤波电路中的R，C参数与PWM的周期以及直流电压的精度要求直接相关，必须从理论上详细分析。假设PWM波的频率为f,高电平电压为V,占空比为a。如果RC网络的时间常数远大于PWM波的周期T，Vin和Vout波形如下图所示：
处于瞬态时，Vin在高电平持续时间内向电容充电，电容积累电荷，在低电平持续电间内电容向Vin放电，电容释放电荷。电容积累的电荷数多于释放的电荷数。因此电容电容两端的直波电压不断爬升，最终达到稳态。
处于稳态时，电容积累的电荷与释放的电荷数量相等，因此电压会在一个稳定的电压值附近做小幅度的波动，忽略这样的纹波，则电容两端的电压与PWM占空比呈线性关系。如下图：
当t
由于T=(Th+Tl)<<r1c1>
当t=Th时，
当t>Th且t
当t=Th+Tl时，
在这样的稳态下，电容在一个周期内的充放电会相等，所以有
V1=V3，即
忽略二阶小量，得到
由于PWM的占空比定义为
由于V1=V3≈V2，所以当电路处理稳态时，电容两端的电压近似为直流电压，表示为：
可见，电容两端的电压与PWM高低电平之差以及占空比成比例关系。
直流电压精度定义为：
总之，设计PWM波RC滤波电路时，应根据响应时间要求，确定时间常数，并且使RC时间常数远大于PWM周期。RC充放电时间常数应尽量相等。此外还应根据电压精度要求确定RC参数。
IT自动化交流
普通的稳压电路是从负载取一个基准电压，控制稳压电路的恒定输出。但pwm模式是用脉冲的宽度控制输出电压，因为数字电路里的高低电平也可以作为pwm电路里的触发脉冲，所以就可以用数字电路来控制电压输出，从而利用数字电路形成的可靠脉冲宽度使输出电压能更加稳定。
