SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation），即正弦脈寬調(diào)制，它以頻率與期望的輸出電壓波相同的正弦波作為調(diào)制波，以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波，當(dāng)調(diào)制波與載波相交時(shí)，由它們的交點(diǎn)確定逆變器開關(guān)器件的通斷時(shí)刻，從而獲得幅值相等、寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖序列。雙極性控制的PWM方式如圖1所示。

圖1 雙極性控制的PWM方式

接下來(lái)介紹FPGA的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，首先用Quartus II軟件、波形生成工具或者matlab等生成一定頻率的正弦波和等腰三角波的mif格式的文件，如圖2所示。

圖2 生成的mif文件

建立工程，并使用兩個(gè)單端口rom的ip核，分別存放正弦波和三角波的mif文件的數(shù)據(jù)，如圖3所示。

圖3 配置rom的ip核

編寫設(shè)計(jì)文件和仿真文件，并包含到工程中，同時(shí)設(shè)置仿真參數(shù)。設(shè)計(jì)文件的核心語(yǔ)句如下：

//cnt_sine:正弦波rom對(duì)應(yīng)地址

always @ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin

    if(!sys_rst_n)

        cnt_sine<=11'd0;

    else if(cnt_sine==CNT_SINE_MAX)

        cnt_sine<=11'd0;

    else

        cnt_sine<=cnt_sine+1'b1;

end

//cnt_triangle:三角波rom存放地址

always @ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin

    if(!sys_rst_n)

        cnt_triangle<=8'd0;

    else if(cnt_triangle==CNT_TRIANGLE_MAX)

        cnt_triangle<=8'd0;

    else

        cnt_triangle<=cnt_triangle+1'b1;

end

//生成PWM信號(hào)

assign   pwm_0=(q_sine > q_triangle) ? 1'b1 : 1'b0;

assign   pwm_1=~pwm_0;

assign   pwm_2=pwm_0;

assign   pwm_3=pwm_1;

接下來(lái)對(duì)工程進(jìn)行編譯，編譯通過(guò)后啟動(dòng)功能仿真。在modelsim進(jìn)行一些基本的配置后，生成的仿真波形如圖4所示，驗(yàn)證通過(guò)。

圖4 仿真波形