PWM(pulse width modulation) .由微處理器輸出一系列占空比不同的矩形脈沖（單個周期相同），應用在測量，通信，功率控制與變換的許多領域。優點是從微處理器到被控系統的信號都是數字形式，無需進行數模轉換。
脈沖寬度調制原理，在不改變脈沖方波周期的前提下，通過調整其每個脈沖方波的占空比，從而達到等效模擬電壓輸出的目的
上圖，第一個脈沖占空比為4ms/10ms*100%=40%，第二個為70%,第三個為90%，相同周期的脈沖，占空比不同，它所具有的能量是不一樣的。占空比越大，高電平持續時間越長，所帶的能量就越大。
理論基礎：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環節上時，其效果基本相同。沖量指窄脈沖的面積。效果基本相同是指環節的輸出響應波形基本相同。低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。
PWM脈寬調制，是靠改變脈沖寬度來控制輸出電壓，通過改變周期來控制其輸出頻率。而輸出頻率的變化可通過改變此脈沖的調制周期來實現。這樣，使調壓和調頻兩個作用配合一致，且於中間直流環節無關，因而加快了調節速度，改善了動態性能。由於輸出等幅脈沖只需恆定直流電源供電，可用不可控整流器取代相控整流器，使電網側的功率因數大大改善。利用PWM逆變器能夠抑制或消除低次諧波。加上使用自關斷器件，開關頻率大幅度提高，輸出波形可以非常接近正弦波。
PWM利用占空比來調節單位時間內能量輸出的密度.狹義上的PWM只有一種算法，通過線性函數與常量的比較來判定這個位是輸出高電平還是低電平。輸出的比特流類似於“1110000000”這是一個占空比為3/10的PWM比特流，它以10個位為一個PWM周期，其中高電平占3個位，所以占空比為 3/10。這種算法的特點是簡單直觀，所有的1都集中在一起，所有的0也集中在一起，不僅可以使用單片機實現，還可以使用數字電路和模擬電路實現。它的缺點是具有固定的基波頻率，有時會引起共振。
廣義上的PWM可以將一個PWM周期的1和0打亂。只要一個PWM周期內的1和0數量正確，輸出電壓和狹義的算法是一樣的。 廣義PWM算法有周期算法和非周期算法。 非周期算法較為簡單，使用隨機數發生器和比較器生成無序但同樣具有占空比的脈沖。它的特點是沒有基波頻率，不會引起系統共振，但是需要隨機數發生器，在單片機上不容易實現。可以使用硬件隨機數發生器，或者使用高性能CPU來編制PWM比特流。在單片機上建議使用偽隨機數表。 周期算法我推薦使用龜兔賽跑算法，本文重點介紹此算法。比如需要輸出3/7的占空比，那么烏龜的速度為3，兔子的速度為7。開始比賽，第一回合烏龜跑到3，兔子休息，此回合的比特為0；第二回合烏龜跑到6，兔子還是休息，此回合比特為0；第三回合，烏龜跑到9，兔子感到壓力，跑到7，此回合的比特為1，重新以兔子為起點，兔子的位置變成0，烏龜的位置變成2；……。 用程序來表達，就變成：一個計數器每次循環加上烏龜的速度，若烏龜的位置大於兔子的速度，則烏龜位置減兔子的速度作為新 位置，返回1，如果烏龜的位置沒有大於兔子的速度，則返回0。按照這樣的方法，將得到這個比特流：“0010101”。如果是7/16的占空比，將得到：“0010101001010101”。它的好處是基波頻率比掃描頻率更高，更高的基波頻率將帶來更穩定的電壓；對於互質的占空比系數，每個掃描周期都會發生若干次移相，不斷地移相能夠有效抑制共振。這個算法可以很容易由單片機和數字電路實現。
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模擬信號與數字信號的區別在於后者的取值通常只能屬於預先確定的可能取值集合之內，例如在{0V, 5V}這一集合中取值。PWM是一種對模擬信號電平進行數字編碼的方法,通過高分辨率計數器的使用，方波的占空比被調制用來對一個具體模擬信號的電平進行編碼。PWM信號仍然是數字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復脈沖序列被加到模擬負載上去的
大多數負載(無論是電感性負載還是電容性負載)需要的調制頻率高於10Hz。設想一下如果燈泡先接通5秒再斷開5秒，然后再接通、再斷開……。占空比仍然是50%，但燈泡在頭5秒鍾內將點亮，在下一個5秒鍾內將熄滅。要讓燈泡取得4.5V電壓的供電效果，通斷循環周期與負載對開關狀態變化的響應時間相比必須足夠短。要想取得調光燈(但保持點亮)的效果，必須提高調制頻率。在其他PWM應用場合也有同樣的要求。通常調制頻率為1kHz到200kHz之間