### 模拟电路PWM实现电路图详解
#### 一、引言
脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）是一种用于电机速度控制、电源管理等领域的关键技术。通过调整信号脉冲的宽度来改变输出功率，从而达到调节目的。本文将详细介绍一个基于模拟电路实现PWM的电路图，并对其进行深入解析。
#### 二、电路概述
该电路旨在通过游戏手柄或航模摇杆上的线性电位器来控制两个底盘驱动电机的速度。具体来说，电路主要包括以下几个部分：
1. **电位器接口**：J1插座用于连接游戏手柄或航模摇杆。
2. **电压源与跟随器**：U1B提供半个电源电压作为基准，而U1A则作为一个电压跟随器。
3. **信号处理**：通过对X轴和Y轴电位器的信号进行处理，生成控制左右电机转速的电压信号。
4. **PWM信号生成**：利用施密特触发器（由U1C和U1D构成）将电压信号转换为PWM信号。
5. **功率驱动**：PWM信号最终被用于控制电机的功率驱动电路。
#### 三、电路原理及工作流程
##### 1. 信号输入与处理
- **输入信号**：通过J1插座连接游戏手柄或航模摇杆，其中123和456分别代表X轴和Y轴电位器。
- **电压基准**：U1B提供半个电源电压作为参考电压，确保后续电路能够稳定工作。
- **电压跟随器**：U1A用作电压跟随器，确保输入信号能够无失真地传递到后续电路。
##### 2. 速度控制逻辑
- **信号合成**：通过计算公式L = (x + 1)y / (x + 1.4) 和 R = (x - 1)y / (x - 0.6)，可以得到控制左轮和右轮电机转速的电压信号。
- **公式解释**：
- 在此公式中，“x”表示X轴电位器的位置，“y”表示Y轴电位器的位置。
- 这里的数字（如1、1.4等）是单位，不代表实际电压值。这些数值经过实验确定，能够有效地调整电机速度。
- 公式中的运算结果实际上是一个比例因子，它反映了X轴和Y轴位置对电机速度的影响程度。
##### 3. PWM信号生成
- **施密特触发器**：由U1C和U1D组成的施密特触发器能够将连续变化的电压信号转换为具有固定频率的PWM信号。
- **门限电压**：R1和R2构成了施密特触发器的回差电阻网络，决定了施密特触发器的上下门限电压。
- **延时回路**：C1和R3组成的延时回路确保了PWM信号的脉宽随输入电压的变化而变化。
- **反相器**：Q1和Q2组成的三极管反相器提供了差分的控制信号，这有助于提高PWM信号的驱动能力。
#### 四、应用示例
- **航模遥控**：利用航模摇杆的X轴和Y轴电位器，可以精确控制飞行器的姿态和方向。
- **机器人平台**：在机器人底盘控制系统中，通过调节电机转速来实现精确的方向控制。
- **自动化设备**：在工业自动化领域，PWM控制技术被广泛应用于精密控制电机的速度和扭矩。
#### 五、总结
本文介绍了一个基于模拟电路实现PWM控制的电路设计方案。通过游戏手柄或航模摇杆上的线性电位器来控制两个底盘驱动电机的速度，不仅实现了精准的速度控制，还具有较高的灵活性和可靠性。此外，通过调整电路参数，还可以进一步优化控制性能，适用于多种应用场景。
