關于脈沖功率放大器脈寬和占空比的測量

吳小帥

(中國電子科技集團公司第十三研究所，河北 石家莊050051)

隨著技術的發展，傳統意義上單一的功率放大器已不能滿足工程的需求，功能復雜的功率放大器需求量逐年上升。功能復雜的功率放大器主要是在單一功率放大器的基礎上增加了測量、控制以及和上位機的通信功能。對于復雜的脈沖功率放大器常常需要對調制脈沖的正脈寬和占空比進行測量，以判斷功率放大器是否工作正常。對于正脈寬和占空比的測量，如果采用硬件電路實現則會占用比較大的PCB板面積，而且測量誤差較大，而采用單片機實現則會更加便捷。

通常利用單片機的定時器功能測量正脈寬和占空比，而復雜脈沖功率放大器定時器除測量正脈寬和占空比外，還被用于產生串口通訊波特率、數據的定時采集等。本文提出了利用單片機C8051F121的可編程計數器陣列(PCA)對調制脈沖的脈寬和占空比進行測量。

1 可編程計數器陣列(PCA)

可編程計數器陣列(PCA)提供增強的定時器功能，與標準8051計數器/定時器相比，它需要較少的CPU干預。PCA包含一個專用的16位計數器/定時器和6個16位捕捉/比較模塊。每個捕捉/比較模塊有自己的I/O線(CEXn)，當被允許時，I/O線通過交叉開關連到端口I/O。計數器/定時器由一個可編程的時基信號驅動，時基信號有6個輸入源：系統時鐘、系統時鐘/4、系統時鐘/12、外部振蕩器時鐘源8分頻、定時器0溢出和ECI線上的外部時鐘信號。每個捕捉/比較模塊可以被編程為獨立工作在以下幾種工作方式之一：邊沿觸發捕捉、軟件定時器、高速輸出、頻率輸出和8位PWM，如圖1所示。……