Generation Of Multiple Frequency Pulse Width Modulation Signals Using FPGA

تعتبر أجهزة التحكم الدقيقة، مثل تلك المستخدمة في متحكمات Arduino، منخفضة التكلفة وبسيطة، ومناسبة لتطبيقات السرعة والتردد المنخفض. ولكن، المعالجة المتزامنة والتوليد المتزامن لعدة إشارات ضروري في كثير من التطبيقات مثل قطاع السيارات، البث، إلكترونيات المستهلك، والتطبيقات الصناعية. يمكن لمصفوفات البوابة الميدانية القابلة للبرمجة (FPGAs) أن تنتج إشارات أكثر دقة من الإشارات التي يتم إنشاؤها بوساطة المتحكم الدقيق. علاوة على ذلك، تتمتع FPGAs بأداء أعلى من المتحكمات الدقيقة بشكل أساسي في التطبيقات عالية التردد. في هذا البحث، يتم إنشاء إشارات تعديل عرض النبضة متعددة الترددات (PWM) بشكل متزامن من اللوحة الأساسية FPGA Cyclone IV. تردد إشارات PWM المتولدة، ودورة العمل، ودقة البت هي جميعها متغيرات يمكن إعادة ضبطها من خلال متغيرات بسيطة في قسم الكيان entity. يتكون الحل من ست إشارات PWM. تم توظيف الإشارات التي أنتجت في ثلاثة سيناريوهات عملية. في السيناريو الأول، تم استخدام ثلاثة من إشارات PWM الناتجة للتحكم في الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED)، وتوليد نغمات موسيقية وأصوات تحذيرية. في السيناريو الثاني، تم استخدام واحدة من الإشارات الناتجة لتوليد موجة جيبية، ثم فلترت باستخدام مرشح مضاف إلى التصميم، مما يجعل النظام يعمل كمولد إشارات. في السيناريو الثالث، تم استخدام إحدى إشارات PWM الناتجة للتحكم بسرعة محرك من خلال تغيير النسبة المئوية لدورة العمل. في هذا السياق، يعمل النظام المطور كمحول تناظري-رقمي DAC قادر على التحكم بالنظم التناظرية من بيئة رقمية. النظام المقترح صغير الحجم، ومنخفض التكلفة، وقابل للتوسعة، ويولد إشارات دقيقة.