1．設計任務
    直流電動機具有優良的調速性能，故在工業控制系統中得到了廣泛的應用。設計一個脈沖調寬型伺服放大器，驅動直流伺服電動機工作。
    主要技術指標：
    ①伺服電動機額定電壓為12V，額定電流為500mA。
    ②可實現電動機無級可逆調速，調速范圍為零到額定轉速。
    ③伺服放大器輸出脈沖頻率為1kHz。

    2．總體方案設計
    (1)設計思路
    ①在其他參數一定的條件下，電動機的轉速與加在其電樞兩端的電壓成正比。電樞兩端的電壓越高，轉速越大，改變其電壓值可實現對轉速的調整控制。
    ②脈寬調速：采用矩形脈沖信號作用于直流電動機的電樞上，當脈沖頻率固定時，改變脈沖寬度則可改變電樞兩端的直流電壓（平均值），從而改變電動機轉速，實現脈寬調速。
    ③可逆調速：對于直流電動機，除要求對轉速能連續可調外，有時還需要使其轉向可變，即實現正轉和反轉的控制調節。改變加在電動機電樞上電壓的極性，實現改變電動機的轉向，這種工作情況稱為雙極性工作。采用正員雙電源供電，即可使電動機雙極性工作，其工作原理和波形如圖3-9所示。圖中當u′_i>0時，VT₁飽和導通，VT₂截止，加在直流伺服電動機M上的電壓u_o≈+V_cc。當u′_i<0時，VT₁截止，VT₂飽和導通，u_o≈-V_CC。因u_o的周期T(l/f)一定，改變t₁、t₂的大小，可改變加在電動機電樞上直流電壓（即平均值）。當tl >t2時，電動機正轉，t_l越大，正轉轉速越快。當t_l<t₂時，電動機反轉，t₂越大，反轉轉速越快。當t₁=t₂時，直流電壓為零，電動機停轉。因此，可實現電動機的可逆調轉。

    (2)脈沖調寬型伺服放大器的組成
    脈沖調寬型伺服放大器主要由兩部分組成，即脈沖調寬電路和脈沖放大電路，其原理框圖如圖3 -10所示。
    ①脈沖調制電路：脈沖調制電路包括鋸齒波產生器和電壓比較器，其功能是將輸入控制直流電壓V₁變換成矩形脈沖電壓，其脈沖寬度與V_I的大小成正比。鋸齒波產生器可由集成運放組成過零比較器，將基準電壓V_REF、鋸齒波電壓u_A和輸入直流電壓V_I疊加于比較器反相輸入端。當V_I=O時，u_A與V_REF作用，比較器的輸出V_I是占空比為50%的矩形波信號，其波形如圖3 -11所示；當V_I>O時，t₁>t₂；當V_I<O時，t_l<t₂（其中｜V_I｜<V_REF）。可見，比較器的輸出信號u′_i為寬度可調的矩形脈沖信號。