1．设计任务
    直流电动机具有优良的调速性能，故在工业控制系统中得到了广泛的应用。设计一个脉冲调宽型伺服放大器，驱动直流伺服电动机工作。
    主要技术指标：
    ①伺服电动机额定电压为12V，额定电流为500mA。
    ②可实现电动机无级可逆调速，调速范围为零到额定转速。
    ③伺服放大器输出脉冲频率为1kHz。

    2．总体方案设计
    (1)设计思路
    ①在其他参数一定的条件下，电动机的转速与加在其电枢两端的电压成正比。电枢两端的电压越高，转速越大，改变其电压值可实现对转速的调整控制。
    ②脉宽调速：采用矩形脉冲信号作用于直流电动机的电枢上，当脉冲频率固定时，改变脉冲宽度则可改变电枢两端的直流电压（平均值），从而改变电动机转速，实现脉宽调速。
    ③可逆调速：对于直流电动机，除要求对转速能连续可调外，有时还需要使其转向可变，即实现正转和反转的控制调节。改变加在电动机电枢上电压的极性，实现改变电动机的转向，这种工作情况称为双极性工作。采用正员双电源供电，即可使电动机双极性工作，其工作原理和波形如图3-9所示。图中当u′_i>0时，VT₁饱和导通，VT₂截止，加在直流伺服电动机M上的电压u_o≈+V_cc。当u′_i<0时，VT₁截止，VT₂饱和导通，u_o≈-V_CC。因u_o的周期T(l/f)一定，改变t₁、t₂的大小，可改变加在电动机电枢上直流电压（即平均值）。当tl >t2时，电动机正转，t_l越大，正转转速越快。当t_l<t₂时，电动机反转，t₂越大，反转转速越快。当t₁=t₂时，直流电压为零，电动机停转。因此，可实现电动机的可逆调转。

    (2)脉冲调宽型伺服放大器的组成
    脉冲调宽型伺服放大器主要由两部分组成，即脉冲调宽电路和脉冲放大电路，其原理框图如图3 -10所示。
    ①脉冲调制电路：脉冲调制电路包括锯齿波产生器和电压比较器，其功能是将输入控制直流电压V₁变换成矩形脉冲电压，其脉冲宽度与V_I的大小成正比。锯齿波产生器可由集成运放组成过零比较器，将基准电压V_REF、锯齿波电压u_A和输入直流电压V_I叠加于比较器反相输入端。当V_I=O时，u_A与V_REF作用，比较器的输出V_I是占空比为50%的矩形波信号，其波形如图3 -11所示；当V_I>O时，t₁>t₂；当V_I<O时，t_l<t₂（其中｜V_I｜<V_REF）。可见，比较器的输出信号u′_i为宽度可调的矩形脉冲信号。