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. . . . . .设计理念第二卷
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您可以使用脉宽调制器(PWM)构建模拟计算器来执行精确的四象限乘法和除法。虽然这种方法不会帮助你在任何数学测试中取得好成绩，但它演示了一些有用的子电路，这些子电路扩展了LTC6992 TimerBloxvoltage-controlled PWM的功能。
LTC6992-1在MOD引脚将0- 1v输入转换为占空比为0%至100%的输出，频率为3.81 Hz至1 MHz。在SET引脚上的一个电阻和在DIV引脚上的一个电阻分压器控制这个频率。在某些应用中，LTC6992将处于闭环控制系统的前馈路径中(如在电机转速控制器中)，因此其1%的典型线性度提供了一致的整体环路性能。
图1显示了一个基本的线性化PWM发生器的应用，精确的PWM是需要没有外部反馈机制。该电路轻松实现0.1%的PWM精度。LTC6992的输出控制74HC4053三单极双掷(SPDT)模拟开关的一部分，该模拟开关的输出在地面和LT6654-1.25参考之间切换。积分器将这个信号与控制输入相比较。输出占空比定在一个值上，等于1.25 v参考值在输入端存在的分数。术语“分数”意味着该电路执行除法，因为输出PWM占空比为V在/ V裁判．
1.这个基本的线性化PWM发生器，没有外部反馈机制，仍然可以提供0.1%的精度。
图2扩展了这个概念，将X作为输入(分子)，Y作为参考(分母)。增益为-1的LT1991提供了一个精确的Y负拷贝，将操作扩展到四个象限(正负X和Y)，占空比= 50% × [1 + (X/|Y|)]。
2.图1电路的这种增强将模拟乘法/除法扩展到所有四个模拟信号象限。
与任何除法的物理实现一样，分母(Y)的零值将产生未定义的输出。一个负的电压应用于Y输入反转反馈信号的极性到积分器，这需要另一个倒置在环的某处，以确保反馈是负的。
除了选择8个N中的一个，DIV引脚还可以反转PWM极性(0到1 v的输入= 100%到0%的占空比输出)Div设置频率值。NDiv大小与V相镜像CC/2，其中电阻分压器中的交换值在保持相同分压器值的情况下反转传递函数(见表)．
一个LT1671比较器检测Y输入的极性，并通过相应地切换分频电位器的激励来设置极性，保持正确的操作。请注意，10转电位器很适合实验。一旦你选择了想要的N，你可以用一个固定的电阻来替换它Div．
“Z”输入乘以X/Y商，通过向另一个开关提供Z和-Z输入。(同样，LT1991提供了精确的反演。)这是一个“脉冲宽度/脉冲高度”乘法器，同样具有四象限操作。
图3显示了电路在1.5 khz频率下的绝对误差，将X从-Y扫到+Y, Y值从-3 V到+3 V，同时保持Z在5 V恒定。即使Y在0.5 V(误差源在哪里更重要),最坏的误差约为0.6%,迅速提高更大的Y值误差来源包括LT1991的0.04%的误差,在开关之间的电阻不匹配两个位置与下游过滤器阻力的阻力,以及LT1991输出对开关瞬态的响应，其影响将随PWM频率的变化而变化。
3.对于Y值较大的情况，绝对误差图显示优于0.1%。
马克·索伦是线性技术公司混合信号产品的应用工程经理。他拥有缅因州大学农业/机械工程学士学位和电子工程硕士学位。可以联系到他mthoren@linear.com．
