ADC与PWM之间为什么要加增益 ADC和PWM为什么需要添加增益

ADC与PWM之间为什么要加增益

在电子设备中，ADC（模数转换器）和PWM（脉冲宽度调制）常用来实现模拟信号与数字信号的转换，它们之间的增益作用则是为了将模拟信号的范围适应于数字信号的范围，使得它们能够更好地相互配合。

1、增益的概念

增益是指在电路中，输入信号被放大或缩小的程度。在ADC和PWM中，增益的作用为将信号的幅度调整到合适的范围内，以使得信号能够被处理，达到设定的要求。

以ADC为例，当输入信号的电压超过了转换器的范围时，将会导致转换结果出现失真甚至丢失信息的情况。而通过增益的调整，将电压转化到在ADC转换器能够处理的范围内，就能够获得更为准确的数字结果。

2、ADC增益的设置

ADC增益的设置通常由参考电压和放大电阻来控制。通过电路中的参考电压和放大电阻，可以将输入信号与参考电压相比较，并按比例进行缩小或放大。在实际应用中，应根据采集信号的范围和准确度进行合理的选择。

需要注意的是，增益不要过大或过小，否则会导致采集结果的误差增大，甚至影响到系统的稳定性和数据精度。

3、PWM增益的设置

PWM增益的设置主要由周期和占空比两个因素来控制。周期即为PWM信号的总时长，而占空比则是指PWM信号中高电平所占时间的比例。通过改变这两个参数的数值，可以实现对PWM信号幅度的调整。

在PWM驱动电机的应用中，增益的调整可以控制电机的转速和转向等参数。在调整增益时，应根据控制要求和系统特性进行合理的选择，以达到最佳的控制效果。

4、增益与噪声

增益的设置不仅对信号的处理有影响，其对噪声的影响也不可忽视。

对于ADC而言，增益会放大采集信号中的噪声，导致采集结果的误差增加。因此，在增益设置的过程中，不仅需要考虑信号的准确性，也需要对采集系统中可能产生的噪声因素进行充分的考虑。

对于PWM而言，增益设置的过小会导致PWM信号在传输过程中噪声信号的干扰，增益设置过大则容易的引起电路的震荡。因此，合适的增益设置对于PWM的系统稳定性的提高也是非常重要的。