Калькулятор скважности и коэффициента заполнения ШИМ

Введите частоту ШИМ и длительность импульса или коэффициент заполнения. Калькулятор найдёт вторую величину, период и паузу, скважность, среднее и действующее напряжение сигнала для заданного уровня и значение регистра сравнения для ШИМ с выбранной разрядностью.

Найти
Hz
ms
V
Коэффициент заполнения D25 %
Среднее напряжение
1,25 V
Действующее напряжение
2,5 V
Период
1 ms
Пауза
0,75 ms
Скважность S = T ÷ tи
4
Значение регистра
64
Максимальное значение (2ⁿ − 1)
255

Работает в браузере: всё, что вы вводите, никуда не отправляется.

Как пользоваться

  1. Выберите, что найти: коэффициент заполнения по длительности импульса или длительность по коэффициенту.
  2. Введите частоту в Гц.
  3. Введите длительность импульса в миллисекундах или коэффициент заполнения в процентах.
  4. Введите напряжение высокого уровня и разрядность ШИМ-модуля в битах (часто 8).

Формулы

  • Период T = 1 ÷ f
  • Коэффициент заполнения D = tи ÷ T, обратно tи = D × T; пауза T − tи
  • Скважность S = T ÷ tи = 1 ÷ D
  • Среднее напряжение Uср = U × D (низкий уровень 0 В)
  • Действующее напряжение Uд = U × √D
  • Значение регистра = округление(D × (2ⁿ − 1))

Пример расчёта

ШИМ 1 кГц, импульсы 0,25 мс, уровень 5 В:

  • T = 1 ÷ 1000 = 1 мс, D = 0,25 ÷ 1 = 25 %, скважность 4
  • пауза 0,75 мс
  • среднее 5 × 0,25 = 1,25 В, действующее 5 × √0,25 = 2,5 В
  • 8-битный регистр: 0,25 × 255 = 63,75 → 64

Сигнал сервопривода 50 Гц с импульсом 1,5 мс имеет период 20 мс и коэффициент заполнения 7,5 %.

Советы

  • Частота и разрешение связаны. Таймер с фиксированной тактовой частотой даёт меньше ступеней на более высокой частоте ШИМ.
  • Среднее напряжение работает только с «усредняющей» нагрузкой: двигатель, светодиод для глаза, RC-фильтр. Мгновенное напряжение по-прежнему 0 или U.
  • Инверсный выход даёт 100 % − D; проверьте, активный уровень у вывода высокий или низкий.

Частые вопросы

Чем скважность отличается от коэффициента заполнения?

Коэффициент заполнения D = tи ÷ T — доля периода, когда сигнал включён, обычно в процентах. Скважность в русской терминологии — обратная величина, S = T ÷ tи. При D = 25 % скважность равна 4. В англоязычной литературе duty cycle — это именно D.

Как рассчитать коэффициент заполнения?

D = длительность импульса ÷ период × 100 %, период T = 1 ÷ f. Импульс 0,25 мс при 1 кГц (период 1 мс) — это 25 %.

Какое среднее напряжение у ШИМ-сигнала?

Для сигнала между 0 и U это U × D. Сигнал 5 В при 25 % в среднем даёт 1,25 В — это «видит» двигатель или выход за фильтром.

Какое значение записать в регистр?

Для n-битного ШИМ это D × (2ⁿ − 1) с округлением. 25 % при 8 битах — 0,25 × 255 = 63,75, то есть 64.

Ещё в разделе «Конвертеры величин»

Все инструменты раздела: Конвертеры величин ·Обновлено 4 ноября 2026 г.

Настройки конфиденциальности

Google Analytics показывает нам, какими инструментами пользуются и работают ли они. Он может ставить cookie. Ваш выбор сохраняется в этом браузере.