PWM

Darbe Genişlik Modülasyonu - PWM

PWM yani darbe genişlik modülasyonu üretilecek olan darbelerin, genişliklerini kontrol ederek, çıkışta üretilmek istenen analog elektriksel değerin veya sinyalin elde edilmesi tekniğidir. Örneğin şağıdaki grafik bir PWM sinyalidir. PWM sinyallerini kare dalgalar ile oynayarak üretiyoruz.

Peki bu kare dalgaların nereleriyle oynuyoruz ? Burada ürettiğimiz kare dalgaların bir periyodu içersinde sinyalin ne kadar süre yüksekte ve alçakta kalacağını belirliyoruz. Bunun oranı bizim ortalam değerimizi belirliyor. Örneğin aşağıdaki grafikte bir kare dalgada periyot süresi, yüksekte kalma süresi ve düşükte kalma süresinin neler olduğu görülebilir. Bu süreler ile oynanırsa en yüksek genlik değeri ile en düşük genlik değeri arasıda çıkış değerleri üretilebilir.

Daha iyi anlaşılması açısından örnek vermek gerekirse
En yüksek genlik değeri 5V en düşük genlik değeri 0V olsun.

%25 için ortalama gerilim 1.25V olur.
Yani yüksekte kalma süresi %25'de tutulursa. (5*25)/100 = 1.25V
%50 için 2.5V olur
%75 için 3.75 olur.

Eğer %100 lük bir pwm değeri üretirsek ortalama gerilim, en yüksek genlik değerine eşit olur yani 5V. %0 lık bir pwn sinyali üretilmesi durumunda da ortalama gerilim, en düşük genlik değeri yani 0V ta eşit olur.

Bu örnek ile ilgili soru işaretlerinin yok olması için aşağıdaki farklı oranlara sahip PWM sinyallerinin grafiksel gösterimlerine bakılabilir.

Artık pwm nin ne olduğu biraz olsun anlaşılmıştır. Açıkcası bende bu yazıyı yazmadan önce pek birşey bilmiyordum o yüzden sıfır seviyesiden yani benimde bulunduğum yerden başlayarak beraberce anlatmaya ve öğrenmeye çalışıyorum :) Şimdi sıra geldi bu değerlerin nerelerden geldiğine.

olay yukarıdaki formülden geliyor. Burada Ymin = en düşük genlik değeri, Ymax = en yüksek genlik değeri, D = sinyal oranı ve T periyot oluyor. Eğer burada da yukarıdaki grafikteki gibi Ymin değerini 0V kabul edersek formül

durumunu alıyor. Şimdi daha önceden yaptığımız örneği bu formülde deneyelim. Ymax= 5V, Ymin = 0V ve D( Duty Cycle) yani sinyal oranı %75 olsun.

ortalama değer = (75/100)*5
ortalam değer = 3.75 V

yani az önce yaptığımız işle aynı kapıya çıktık. Peki neden bunları anlattım, sizin kullanacağınız Ymin ve Ymax değerleri değişiklik gösterse bile çözüme gidebilmemiz için bunlardan bahsettim. Artık PWM konusu en azında benim için daha net bir şekilde anlaşılmıştır. Bununla ilgili bir çalışma yaparak bu konuyu pekiştirmek gerekiyor. Acaba analog çıkış imkanı sunan bir mikrodenetleyici yardımı ile PWM sinyalleri üretip bir lede gönderirsek verdiği ışıkta neler gözlemleriz ?

Not : PWM anlatımında kullandığım formülleri yazmaya üşendiğimden :P antrak.org.tr adresinden aldım. Hazırlayana teşekkürlerimi iletiyorum :)