09 February 2014

调制深度

作者:Moose W. Oler

modulation_index , 调制深度 , 调制指数


0 引言

调制深度(modulation index,modulation depth,modulation ratio,调制比)描述了被 调制的变量在载波上变化的范围。在不同的调制策略上具有不同的定义。

1 调幅、调频和调相技术中的调制深度

对于正弦PWM来说,调制深度的定义如下:

设正弦调制信号的幅值为\(A_m\),三角载波信号的幅值为\(A_c\),定义调制深度为:

$$ m = \frac{A_m}{A_c} $$

*注意*
控制调整深度就是控制输出电压的幅值。

正常情况下应该让\(m \le 1\),当\(m>1\)时,就发生了所谓的“过调制”现象。发 生过调制后,调制波会超过载波,导致有些三角波与调制信号没有交点,如图1所示。

图1 过调制,m=1.3

图1 过调制,m=1.3

这时输出电压波形会变差,即谐波分量增大,理论上应该避免出现“过调制”现象。不过实际 中允许利用一定程度的过调制,来获得更大的交流电压(基波分量)。理论上过调制能达到 的最大输出电压幅值(基波分量)为[2]:

$$ A_{max} = \frac{4}{\pi\sqrt{2}}A_c $$

参考文献

[1] Sinusoidal Pulse width modulation

[2] 邱关源。电路[M]。第四版。北京:高等教育出版社,1999:266-268。