CPLD でアナログ回路の制御を実現 (PWM パルス幅変調方式)

アナログ回路制御および PWM

アナログ回路の制御はターゲットとなる電子部品にかける電圧の高さを制御することで実現するのが一般的です。例えば DC モータ両端に印加する電圧を高くするとモータの回転が速くなったり、電圧を低くすると回転が遅くなったりします。

しかし、出力電圧レベルが固定のデバイス(マイコンなど)は電圧を上下させることができません。替わりに、PWM (パルス幅変調) 方式を使って、アナログ回路の制御を実現できます。

PWM はパルス波状で出力される信号のデューティー比 (全体周期に対するハイとなる時間の比率) を変化させることで、平均電圧を可変にする変調方法です。

図1: PWM

PWM は電圧の高さを変える専用回路を必要としないうえ、電圧の上下変化による無駄な発熱も抑え、効率が高いです。モータ、LED、スピーカなどの制御を簡単に実現します。

 

CPLD を使用するメリット

  1. PWM 機能を簡単に実装可能
  2. 低消費電力と小型パッケージのため、システム全体の消費電力とコストを抑えられる
  3. 他の機能も統合できるため、コスト効率が高い
  4. アルテラの MAX® II と MAX V はオシレータ内蔵のため、外部のオシレータが不要

 

参考にできるデザイン・サンプルおよび関連のリソースを今すぐ入手

*上記のデザイン・サンプルで使用されているデバイスと異なるデバイスを使用したい場合、Quartus II にてターゲット・デバイスの変更とピン配の修正が可能です。

PWMを活用したLEDをインテリジェントに制御する方法 (発光量の自動制御)

 

適応する CPLD のリスト

リソース MAX V
(1.8V)
MAX IIZ
(1.8V)
MAX II
(1.8V/2.5V/3.3V)
I/O: 2本 全パッケージ 全パッケージ 全パッケージ
ロジック: 52LE 5M80~5M2210 全デバイス 全デバイス


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