Duty Cycle

Bei PWM-Ausgängen wird eine LED oder ein Motor nicht unbedingt mit einer stufenlos veränderlichen Spannung angesteuert. Stattdessen schaltet das Signal schnell zwischen zwei Pegeln. Verändert man das Verhältnis von Ein-Zeit zu Gesamtperiode, ändert sich die mittlere Wirkung auf den angeschlossenen Verbraucher.

Ein Duty Cycle von 50 Prozent bedeutet beispielsweise, dass das Signal während der Hälfte jeder Periode aktiv ist. Bei 0 Prozent bleibt es ständig aus, bei 100 Prozent ständig an. Die PWM-Frequenz ist davon getrennt zu betrachten: Zwei Signale können denselben Duty Cycle besitzen, aber unterschiedlich schnell schalten. Für LEDs beeinflusst das Tastverhältnis typischerweise die wahrgenommene Helligkeit, bei Motorsteuerungen kann es die mittlere Leistung beeinflussen. Nicht jedes Bauteil darf jedoch direkt an einem Mikrocontroller-Pin betrieben werden; größere Lasten benötigen passende Treiber. Der Duty Cycle ist außerdem nicht identisch mit einem echten analogen Spannungswert, auch wenn ein gefiltertes PWM-Signal in manchen Anwendungen ähnlich genutzt werden kann. Mit einem Oszilloskop oder Logikanalysator lassen sich Tastverhältnis und Frequenz getrennt sichtbar machen, was bei Fehlersuche und Motor- oder LED-Projekten sehr hilfreich ist.