Variable Pulse Generator

이상적인 시변 펄스 신호 생성

• 

라이브러리:
Simulink / Discontinuities

설명

Variable Pulse Generator 블록을 사용하여 이상적인 변조 펄스 신호를 생성합니다.

일반적으로 블록의 출력 펄스는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

$$y(t)=\{\begin{array}{cc}1& t_k<t<t_k+pw\\ 0& t_k+pw<t<t_{k+1}\end{array}$$

여기서 pw는 출력 펄스 폭입니다.

펄스 폭 변조 구현은 PWM 항목을 참조하십시오.

예제

전압 제어 발진기

이 예제에서는 Variable Pulse Generator 블록을 사용해 주파수 진동을 생성하여 이상적인 전압 제어 발진기를 모델링하는 방법을 보여줍니다.

전압 제어 발진기는 입력 조정 전압을 사용하여 다양한 주파수의 파형을 생성합니다. 작은 전압 범위에서 입력 전압()과 출력 진동 주파수() 사이의 관계는 비례하며 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

여기서

• 는 발진기 민감도(단위: Hz/V)입니다.

• 는 에서 발진기의 정지 주파수(quiescent frequency) 또는 공칭 주파수입니다.

포함된 vco_using_vpg 모델에서, 원하는 진동 주파수 신호 F_{in}(t)는 방정식 (1)에 나와 있는 공식을 사용하여 생성됩니다. 이 모델에서 조정 전압 은 정현파 파형입니다.

포트

입력

D — 듀티 사이클

스칼라

펄스 P의 목표 듀티 사이클로, 범위 [0,1] 내의 스칼라로 정의됩니다.

데이터형: double

P — 주기

스칼라

출력 신호의 연속적인 펄스의 상승 에지 간의 시간입니다. 값이 작을수록 더 높은 주파수의 펄스를 나타냅니다.

데이터형: double

출력

Port 1 — 변조 펄스 신호

스칼라

입력 듀티 사이클에 대응되는 변조 출력 펄스 신호입니다.

데이터형: double

파라미터

제로 펄스 폭 허용 — 출력 신호의 크기 0 허용

off (디폴트 값) | on

이 파라미터를 활성화하면 출력 펄스 신호가 폭이 0인 펄스를 지원할 수 있습니다.

참고

이 파라미터를 활성화하면 블록이 직접 피드스루를 갖게 됩니다. 이는 모델에서 대수 루프를 유발할 수 있습니다.

고정 시간 간격으로 실행 — 연속 또는 이산시간 동작 선택

연속 (디폴트 값) | 이산

블록이 연속 샘플링 모드에서 동작해야 하는지 이산 샘플링 모드에서 동작해야 하는지 선택합니다.

기본적으로 블록은 가변 스텝 솔버의 시뮬레이션 성능을 개선하기 위해 연속 샘플링 모드를 사용합니다.

다음과 같은 경우 이산 샘플링 모드를 선택하십시오.

• 고정 스텝 솔버를 사용해야 하는 경우

• 코드를 생성해야 하는 경우

• 블록 출력을 샘플링해야 하는 경우

샘플링 레이트 — 펄스 분해능 설정

0.1 (디폴트 값) | 스칼라

블록이 입력 듀티 사이클 신호를 샘플링하는 레이트를 지정합니다. 이 샘플링 레이트는 출력 펄스 신호의 분해능이 됩니다.

종속성

이 파라미터는 샘플링 모드가 이산으로 설정되어야 합니다.

블록 특성

데이터형	double
직접 피드스루	아니요
다차원 신호	아니요
가변 크기 신호	아니요
영점교차 검출	아니요

알고리즘

연속 샘플링 모드

시간 t_k에서 시작하는 펄스는 다음과 같이 정의됩니다.

$$y(t)=\{\begin{array}{cc}1& t_k<t<t_k+pw\\ 0& t_k+pw<t<t_{k+1}\end{array}$$

여기서 pw는 펄스 폭입니다. 주어진 주기 P에서 pw는 듀티 사이클 D에 비례합니다.

$$pw=D(t_k)*P(t_k)$$

이산 샘플링 모드

이산 샘플링 모드에서 입력 듀티 사이클 신호는 고정 시간 간격으로 실행 파라미터에 의해 지정된 레이트로 샘플링됩니다.

지정된 샘플링 레이트 t_S 에 대해, 펄스 폭 pw에 필요한 샘플 개수는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

$$\begin{array}{l}{n}_{pw}=\begin{array}{cc}\lfloor \frac{D_k.P_k}{T_S}\rfloor & 0<n_{pw}<n_P\end{array}\\ n_P=\lfloor \frac{P}{T_S}\rfloor \end{array}$$

여기서 n_P는 주기 P의 펄스를 시뮬레이션하는 데 필요한 샘플 개수입니다.

블록의 샘플링 레이트가 t_S= 0.25 P로 설정된 주기 P의 공칭 펄스를 고려해 보십시오. 펄스의 한 주기에 필요한 샘플 개수는 n_P= 4입니다. 그러므로 입력 듀티 사이클 D= 0.47 의 경우 샘플 개수 n _pw는 $$\lfloor \frac{0.47P}{0.25}\rfloor$$= 1로 내림됩니다. 이에 따라 해당 주기의 4개 샘플 중 1개에 대해 펄스가 높습니다.

확장 기능

C/C++ 코드 생성

Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

프로덕션 품질 코드에는 권장되지 않습니다. 이는 임베디드 시스템에서 종종 발견되는 리소스 제한과 속도 및 메모리 제한 사항과 관련이 있습니다. 생성된 코드에는 메모리의 동적 할당 및 해제, 재귀, 추가적인 메모리 오버헤드, 매우 가변적인 실행 시간이 포함될 수 있습니다. 이러한 코드는 기능적으로 유효하며 일반적으로 리소스가 풍부한 환경에서는 허용되지만, 더 작은 규모의 임베디드 타깃에서는 지원되지 않을 때가 많습니다.

일반적으로, 연속 블록을 (프로덕션 코드 생성을 지원하는) 상응하는 이산 블록에 매핑하려면 Simulink 모델 이산화를 사용해 보십시오. 모델 이산화를 시작하려면 Simulink^® 편집기의 앱 탭에서 앱 아래의 제어 시스템 아래에서 모델 이산화를 클릭하십시오. 단, Second-Order Integrator 블록에 대해서는 모델 이산화가 근사 이산화를 생성하기 때문에 이 블록은 예외입니다.

버전 내역

R2020b에 개발됨

참고 항목

PWM | Pulse Generator

도움말 항목

• 펄스 폭 변조 (Simscape Electrical)