今天，分享一篇双 μC 的 PWM 频率和分辨率，希望以下双 μC 的 PWM 频率和分辨率的内容对您有用。
有两种方法可以降低 PWM DAC 的纹波。可以降低低通滤波器的截止频率，或者提高PWM信号的频率。不可避免地，较低的截止频率转化为较慢的上升时间，而更快的 PWM 频率转化为较低的分辨率（通过在给定时钟频率下减小计数器大小来实现）。
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该方法是过滤 PWM 信号的 HF 分量，只留下与占空比成正比的 LF 或 DC 分量。然而，低通滤波器并不能完全滤除PWM频率，因此LF/DC信号一般会有一些纹波。
有两种方法可以降低 PWM DAC 的纹波。可以降低低通滤波器的截止频率，或者提高PWM信号的频率。不可避免地，较低的截止频率转化为较慢的上升时间，而更快的 PWM 频率转化为较低的分辨率（通过在给定时钟频率下减小计数器大小来实现）。
我将讨论一个有趣的设计理念，它专注于在不使用上述方法的情况下降低 PWM DAC 的纹波。
事实证明，我们可以通过使用两个相位差为 180° 的 PWM 信号来降低纹波。直观上，当两个相同频率的正弦信号之间存在 180° 相位差时，它们会相互抵消，所以我们期望当我们使用两个具有 180° 相位差的 PWM 信号时，谐波会相互抵消，对吗？嗯，这是真的，但不是 PWM 信号的所有谐波。其中一些被取消，但其中一些 不。它与傅里叶级数有关，对于这篇文章来说有点太复杂了，所以我不会深入讨论数学。
如何实现两个 PWM 信号之间的 180° 相移？我使用了 TI 的MSP430FR5969 LaunchPad，但该方法大多是通用的。为了实施相移，您将需要两个定时器。其中一个定时器必须有两个比较捕获 PWM (CCP) 模块，另一个只需要一个 CCP。
您可以使用其中一个 CCP 在具有两个 CCP 的定时器中设置 PWM 频率和占空比，并使用另一个 CCP 生成中断以启动另一个定时器，延迟等于 PWM 周期的一半。另一个定时器中的单个 CCP 用于设置相同的 PWM 频率和占空比。您还必须“微调”延迟，因为软件将在 PWM 信号之间引入额外的时间。例如，在我的代码的第 102 行，我将比较寄存器值从 (timer_period+1)/2 更改为 (timer_period+1)/2-27。
我做了一些研究，看看其他微控制器是否有类似的硬件以及实现我使用的方法的能力：许多 Atmel 微控制器有多个定时器，通常每个都有两个 CCP（例如，ATmega 328）。因此，应该可以实施此方法。另一个流行的例子，STM32F051R8（这是一些流行的 ST 板使用的微控制器）有 11 个定时器，其中许多有多个 CCP。Texas Instrument 的基于 ARM 的微控制器通常具有单独的 PWM 和定时器模块（例如 TM4C123GH6PM），因此应该更容易实现相移。通过使用其中一个定时器，两个 PWM 模块可以以半个 PWM 周期的延迟启动。如果您尝试为不同的微控制器实施这种相移方法，请在评论部分告诉我。
图1 单和双 PWM 电路在 相移 DAC 的V out 处，两个 PWM 信号相加在一起，希望一些谐波相互抵消，因此我们终得到较低的纹波。
让我们看一下使用不同电阻值的三种情况。每个 PWM 信号在 25% 的占空比下都是 100 kHz。
图2 上面的迹线是传统的 PWM。下方是双相移 PWM。伏特/格 从左到右递减：100mV、50mV、5mV。通过查看结果，我们观察到两件事。首先，峰峰值纹波降低。其次，传统 PWM DAC 的纹波基频等于 PWM 信号的频率 (100 kHz)。相移 PWM DAC 的纹波基频等于 PWM 信号的二次谐波 (200 kHz)，这意味着我们成功地使用相移 DAC 消除了 PWM 信号的谐波。
这种方法的一个优点是在不增加上升时间的情况下降低纹波（或在上升时间的一半时保持相同的纹波）。
另一个潜在的优势是通过将两个 PWM 分开一个计数以获得中间值，从而使 DAC 的有效分辨率加倍。这确实会导致轻微的不对称和纹波增加，但影响可以忽略不计。
