重庆邮电大学 光电工程学院/国际半导体学院, 重庆 400065
在降压转换器中, 为了在不同的负载情况下获得高效率, 常采用的方法是在重载时使用脉冲宽度调制(PWM), 在轻载时使用脉冲频率调制(PFM), 因此需要模式切换信号去控制整个降压转换器的工作状态, 同时模式切换信号也可以用于自适应改变功率级电路中的功率管栅宽, 减小功率管的栅极电容, 提高整体电路的效率。文章设计了一个自适应峰值电流模式切换电路, 用于产生模式切换信号, 其原理是监控峰值电流的变化, 产生峰值电压, 将峰值电压与参考电压进行比较, 得到模式切换信号, 以决定降压转换器是采用PFM模式还是PWM模式。仿真结果表明, 在负载电流05~500 mA范围内, 该电路可以在两种调制模式之间平稳切换, 其峰值效率可提升到94%以上。
降压转换器 模式切换 脉冲宽度调制 脉冲频率调制 自适应峰值电流 buck converter mode switching pulse width modulation pulse frequency modulation adaptive peak current
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院, 南京 210094
2 北方信息控制研究院集团有限公司, 南京 211153
为了模拟复杂条件下的激光威胁源, 设计了一种基于多波长多编码合束输出的新型激光产生装置, 用于检测相应的激光告警设备。采用3路波长分别为650 nm、808 nm和905 nm的激光, 以STC8H单片机为核心构成编码模块, 输出调制后的编码激光, 通过二向分色镜将3路激光光束合成一束出射,进行了理论分析和实验验证。结果表明, 合束的脉冲激光能量最高达到2.45 mJ, 光束直径为6 mm, 频率调制精度达到0.5 Hz, 占空比调制精度达到0.1%; 该装置能够实现携带不同编码信息的、不同波长的激光合束出射。该研究为激光告警设备提供了一种新的检测装置, 对检测手段的改进有一定的参考意义。
激光技术 激光告警检测 脉冲宽度调制 激光编码 多波长 多编码 二向色镜 laser technique laser warning devices test pulse width modulation laser coding multi-wavelength multi-coding dichroic mirrors
1 天津工业大学电子与信息工程学院天津市光电检测技术与系统重点实验室，天津 300387
2 大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心，天津 300387
研究了一个基于高斯模型和双高斯模型的温度变化光谱模型，并基于脉冲宽度调制（PWM）调光的红/绿/蓝/暖白（R/G/B/WW）4色LED混合白光进行了实验验证。结果表明，在20~90 ℃温度范围内，当相关色温为3000、5000、6500 K时，光源参数（照度、显色指数、相关色温、蓝光危害因子和节律因子）的最大相对误差为3.79%。基于该模型，采用自适应差分进化（JADE）算法获取R/G/B/WW 发光二极管在不同温度下的补偿占空比，并建立光谱优化模型以消除温度对光源光谱及其光源参数的影响。结果表明，优化补偿后的光谱与初始温度光谱基本一致，光源参数最大相对误差为2.62%。
光谱学 光谱优化模型 发光二极管 温度 脉冲宽度调制 自适应差分算法
1 南京信息工程大学计算机与软件学院, 江苏 南京 210044
2 国防科技大学第六十三研究所, 江苏 南京 210007
在全数字发信机系统中, 射频脉宽调制(RF-PWM)将基带调制信号的幅度与相位信息编码为输出脉冲的宽度和位置。由于数字信号处理器件的非理想特性, 其时钟信号的上升沿和下降沿存在抖动误差, 影响 RF-PWM的输出信号质量。基于 3种 RF-PWM实现方案, 本文通过公式推导确定了时钟抖动引入的非线性失真项, 并给出了时钟抖动影响下不同方案输出脉冲信号底噪的数学解析式。最后利用 Matlab软件, 对不同方案在时钟抖动条件下的基波、奇次谐波和底噪进行仿真验证, 结果证明理论推导正确; 同时对信号的矢量幅度误差(EVM)和邻信道功率比(ACPR)进行仿真, 分析出时钟抖动对信号带内外性能的影响。结果表明, 时钟抖动引入的非线性失真主要体现为底噪的抬高; 不同 RF-PWM实现方案时钟抖动的影响特性各有不同, 其中五电平方案对时钟抖动影响具有抑制效果, 且随时间分辨力的增大而增大。
全数字发信机 时钟抖动 射频脉冲宽度调制 移相控制 固定门限 All-Digital Transmitter(ADTx) timing jitter Radio Frequency Pulse Width Modulation(RF-PWM) outphasing fixed threshold 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(3): 340
强激光与粒子束
2022, 34(9): 095001
1 中国科学院上海技术物理研究所， 上海 200083
2 上海科技大学 信息科学与技术学院， 上海 200120
作为常用显示器件，数字微镜器件(DMD)使用传统的脉冲宽度调制(PWM)显示方法受最小脉冲宽度限制，无法满足高帧频显示的需求。文章提出基于光源与DMD复合编码的高帧频显示技术，利用光源调制解决脉冲宽度调制导致的位平面显示时间随位平面等级指数增长的问题。通过构建包含驱动模块、光源和DMD的显示系统，采用低4位光源脉冲宽度调制与高4位DMD显示时间宽度调制相结合的方法，将8位灰度图像的显示帧频提高至2461Hz。
数字微镜器件 高帧频 复合编码 光源调制 脉冲宽度调制 digital micromirror device high frame frequency composite coding illuminant modulation pulse width modulation
兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃 兰州 730070
针对我国现有铁路信号机存在的色衰以及色品坐标偏移的问题，提出了一种单灯多显示发光二极管（LED）混光智能信号机的设想。首先，根据格拉斯曼定律及国际照明委员会标准色度系统混光原理建立了RGB（Red，Green，Blue）三色混光调制系统。然后，建立了占空比与色品坐标、相关色温的函数关系，并采用脉冲宽度调制方式分别对RGB三通道中的月白色、黄色、紫色灯光进行调节。最后，完成了占空比可调的三通道混光调制系统的设计与构建，并结合相对光通量衰减数据进行了仿真及实验验证。结果表明，RGB三色光系统可精确设定各色灯光的相关色品坐标，实现不同情况下的色品调节，满足铁路信号显示的需求。
视觉光学 铁路信号机 色品坐标 混光调制 脉冲宽度调制 激光与光电子学进展
2022, 59(11): 1133002
针对半导体激光器中纳秒级脉宽的驱动电路脉冲宽度范围小、无法调节的问题，提出一种脉宽可调的窄脉冲激光器驱动电路设计方案。根据现场可编程逻辑门阵列（FPGA）技术和半导体激光的工作原理，搭建了半导体激光驱动电路的一般模型，并进行了仿真与实验分析。以FPGA开发板为控制核心，使用高速金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）驱动芯片DE375作为开关，实现驱动电源及半导体激光器的精密控制。该电路输出的脉冲电流幅值可达40 A，脉冲宽度为5~200 ns，重复频率为0~50 kHz，上升沿宽度小于5 ns，有效增强了半导体激光器驱动电路的功能。
激光器 半导体激光器 脉冲宽度调制 驱动电源 高速金属氧化物半导体场效应晶体管 激光与光电子学进展
2021, 58(21): 2114001
1 中国科学院 空天信息创新研究院, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 北京华科博创科技有限公司, 北京 100096
调制技术是影响无线光通信系统性能的关键因素。在统一尺度下比较多种典型强度调制方式的综合性能, 推导了19种典型强度调制方式的平均符号长度、带宽需求、带宽利用率、平均发射功率和传输容量5项性能表达式, 并进行了数值仿真; 绘制了各调制方式的综合性能结构图, 给出了不同调制方式的适用场景。
强度调制 无线激光通信 脉冲位置调制 脉冲间隔调制 脉冲宽度调制 intensity modulation space optical communication pulse position modulation pulse interval modulation pulse width modulation
